电路与模拟电子技术基础(第2版)-习题解答

电路与模拟电子技术基础(第2版)-习题解答第2章一阶动态电路的暂态分析习题解答。图2.1习题2.1图解电流源电流为1A0t1si(t)1A1t2sS0其他分段计算电容电压u(t)0t1s期间u(t)u(0)1ti()d1td2tVC00.50t1s时，u(1)2V1t2s期间122(t1)42tVu(t)u(1)t(1)d0.51t2s时，u(2)0t2s时10d0u(t)u(2)t0.522Vt0t1su(t)42tV1t2s0其他瞬时功率为2Wt0t1sp(t)u(t)i(t)2t4W1t2s0S其他电容的储能为0t1st2Jw(t)12Cu2(t)2tJ1t2s20其他2.2在图2.2（a）中，电感，电流波L3H形如图（b）所示，求电压、t1s时电感吸收功u率及储存的能量。图2.2习题2.2图解由图2.2(b)可写出电流的函数At0t1si(t)2tA1t2s0其他3V0t1s1t2s其他u(t)Ldi3Vdt0t1s时p(1)u(1)i(1)3Ww(1)12Li2(1)1312J2.3在图2.3所示电322L路中，已知，ut8cos4tV，，求时的和。iti02A1i01Atit1022图2.3习题2.3电路图解12tudt201t8cos4d2sin4tA0i(t)i(0)211ti(t)i(0)1t8cos4d1sin4A1042222.4电路如图2.4(a)所示，开关在时由t0“1”搬向“2”，已知开关在“1”时电路已处于稳定。求、、和的初始值。uiuiCCLL（a）动态电路（b）t0时刻的等效电路图2.4习题2.4电路图解在直流激励下，换路前动态元件储有能量且已达到稳定状态，则电容相当于开路，电感相当于短路。根据t0时刻的电路状态，求得，82A。222u(0)C84Vi(0)22L根据换路定则可知：，u(0)u(0)4Vi(0)i(0)2ALLCC用电压为的电压源替换电容，电流为的u(0)i(0)CL电流源替换电感，得换路后一瞬间时的等效t0电路如图(b)。所以4i(0)40，i(0)＝－1ACC2i(0)＋u(0)0，u(0)＝－4VLLL2.5开关闭合前图2.5（a）所示电路已稳定且电容开关闭合，求和。未储能，时t0i(0)u(0)（a）动态电路（b）t0时刻的等效电路2.5习题2.5电路图图解由题意得，换路前电路已达到稳定且电容未储能，故电感相当于短路，电容相当于短路，，。1046i(0)L1Au(0)0C由换路定则得：，。u(0)u(0)0i(0)i(0)1ALLCC换路后瞬间即t0时的等效电路如图2.5(b)，求得，66321A3u(0)144Vi(0)2.6电路如图2.6所示，开关在时打开，t0打开前电路已稳定。求、、、和的初始值。iiuCuLi1LC图2.6习题2.6电路图解换路前电容未储能，电感已储能，所以t0时刻的起始值，6i(0)3A2Lu(0)0C由换路定则得：，i(0)3Au(0)0CL224i(0)1i(0)1ALi(0)i(0)i(0)2ACL1u(0)62i(0)4i(0)4VLL12.7换路前如图2.7所示电路已处于稳态，时开关打开。求换路后的及。t0uiL图2.7习题2.7电路图解t0时，电感储能且达到稳定，电感相当于短路，求得361A634i(0)L63636由于电流是流过电感上的电流，根据换路定则iL得i(0)i(0)1A4LLt0时，电感两端等效电阻为R3690时间常数L2sR90由此可得时各电流和电压为t0t1t9eA2i(t)i(0)et0τ4LLu－6i(t)3t9eVt022L2.8换路前如图2.8所示电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及电流t0uC。i图2.8习题2.8电路图解t0时，电容储能且达到稳定，电容相当于开路，求得u(0)1246VC根据换路定则得：u(0)u(0)6VCC时间常数：10.20.2s由此可得时各电流和电压为t0u(t)u(0)eτt6e5tt0t0VCCi14uC36e21A5t2.9换路前如图2.9电路已处于稳态，t0时开关闭合。求换路后电容电压及。uiCC图2.9习题2.9电路图解时，电容无储能，即ut0(0)u(0)0CCt0时，利用叠加原理得6333326V333u()C时间常数：33RC20.51.75s330由此可得时各电流和电压为t01u(t)61eCVt0t1.75du121e1.75tAiCCt0Cdt72.10开关在时关闭，求如图2.10所示t0电路的零状态响应。it图2.10习题2.10电路图解求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路U4263621VOCR44663.660时间常数：L1R12011e零状态响应：U1eti(t)At0OC612tR02.11在如图2.11所示电路中，开关闭合前电感、电容均无储能，时开关闭合。求时t0t0输出响应。u图2.11习题2.11电路图解由换路定则可知：，u(0)u(0)0i(0)i(0)0LLCC电容稳态值：u()224VC时间常数：20.51sC41eVt零状态响应：tu(t)u()1eCC电感稳态值：i()2AL时间常数：21s63L零状态响应：i(t)21eA3tLVu(t)u(t)LdiL44et12e3tt0dtC2.12在如图2.12所示电路中，开关接在位置“1”时已达稳态，在时开关转到“2”的t0位置，试用三要素法求t0时的电容电压及。uiC图2.12习题2.12电路图解开关在位置1时：，4u(0)64V24C由换路定则得初始值：u(0)u(0)4VCC稳态值：4u()24(3)2VC时间常数：242414s3由三要素法得：3ttu(t)u()u(0)u()e26eV4CCCCt0i3u3eAt0134tC222.13图2.13所示电路原已达稳态，开t0关打开。求时的响应、及。t0uiuCL图2.13习题2.13电路图解：（1）应用三要素法求电容电压电容初始值：10u(0)u(0)101052.5VCC稳态值：u()5VC时间常数：0.1101sC所以u(t)52.5eVt0tC（2）应用三要素法求电感电流初始值：5i(0)i(0)110101.25ALL稳态值：i()1A时间常数：1s5L所以i(t)10.25eAt05tLuudiL52.5et1.25e5tVt0dtC2.14在开关闭合前，如图2.14所示电路S已处于稳态，时开关闭合。求开关闭合后的t0电流。iL图2.14习题2.14电路图解（1）应用三要素法求电感电流初始值：41Ai(0)i(0)4421144A23LL稳态值：4i()L444时间常数：34441s2L44故得1136i(t)e2tAt0L2.15在如图2.15所示的电路中，开关S闭合前电路为稳态，时开关闭合，试求时t0t0的及。u(t)、i(t)i(t)LCC图2.15习题2.15电路图解（