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动态电路的时域分析

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动态电路的时域分析习题

10-1 设图(a)、(b)电路达到稳态,在t?0时开关S动作,试求图中所标电压、电流的初

值。

i15?.i3i25?.+uC-2A+u-2?2?+15V-10?S(t?0)1F1H.题10-1图

.S(t?0)iL+uL-

(a) (b)

t0cci1(0)i2(0)+15V_5Ω5Ω10Ω+uc(0)_ S开,等效图如图所示:

t0

i(0)+15V_5Ω5Ω+_10VS闭:

+uc_解:对(a)图

5Ω 当t?0?时,求uC(0?) + 15V_10uC(0?)?uC(0?)?15??10V

5?10

t?0?时,求i1(0?),i2(0?),i3(0?)

15-5 i1(0+)=i2(0+)==0.5A i3(0?)?0A

5+5 (b)S开 S闭

2A+2ΩiL(0_)iL(0)iL(0_)2A5Ω10Ω

u_2A+_2Ω2Ωu(0)+u(0)_L2A+_4Ω4V+u(0)_L2A

对(b)图

. . . .

. . .

当t?0?时,求iL(0?)

iL(0?)?iL(0?)?2A

当t?0?时,求uL(0?),uL(0?)

4?2?uL(0?)?4

uL(0?)??4

u(0?)?2?2?4?0

10-2 电路如图所示,已知R1?R2?4?,R3?2?,L?1H,US1?12V,US2?6V。

电路原来处于稳定状态,t?0时,开关S闭合,试求iL(0?)和uL(0?)。

R2iL

?S

R1LuL

?R3 ? ?US1US2

??

题10-2 图 题10-2 图

解:

t04ΩiL(0)+2Ω_6 V12 V4Ωt0i14Ω+_2Ω+_uL(0)1A+_6 VS开

当t?0?时,求iL(0?)

S闭

iL(0?)?iL(0?)?US2?1A

R2?R3当t?0?时,求uL(0?)

. . . .

. . .

?8?i??i?i1?1???3???????4i1?2i?12??i?5??13??? 2i?4?6?uL(0?)uL(0?)?

10310-3 设图示电路达到稳态,在t?0时开关S动作,试求uc(0?)、iL(0?)、i(0?)、duC(0?)/dt和diL(0?)dt。

t0t0+_30Ω60Ωuc(0)20Ω_+iL(0_)+15V_30Ω+_5V20Ω+_uL(0)0.25Aic(0)(a)

(b)

解:当t?0?时,求uc(0?),iL(0?),等效电路如图(a)

15uC(0?)?uC(0?)?.(60//20)?5V 30?(60//20)

15iL(0?)?iL(0_)?.60?0.25A 30?(60//20)60?20

当t?0?时,求uL(0?),ic(0?),等效电路如图(b)

uL(0?)?5?20?0.25?0V

15?101ic(0?)??0.25?A

3010

duC(0?)iC(0?)1di(0)u(0)??V/s L??L??0A/s dtC6dtL10-4 设图示电路达到稳态,在t?0时开关S动作,试求uc(0?)、iL(0?)、uR(0?)、duc(0?)dt和diL(0?)dt。

.30?60?.iC20?..+uC-S(t?0).iL+15V-S(t?0)1A1?1?0.5F+uCiL+uR1?1?1H..-2H..-.

题10-3图 题10-4图

解:

. . . .

. . .

uc(0_)1Ω+1V_+ic(0)1A1Ω+uR(0)1Ω_1Ω1A1Ω+1ΩuR(0)_0A+uL(0)_iL(0)S开 S闭:

当t?0?时,求uc(0?),iL(0?)

iL(0?)?iL(0?)?0A

uc(0?)?uc(0?)?1V

当t?0?时,求 uL(0?),ic(0?)

uR(0?)?0V,uL(0?)?0V,iC(0?)?0V

du(0)i(0)di(0)u(0) C??C??0V/s L??L??0A/s

dtCdtL10-5 图示电路,开关S在t=0换路前电路已达稳态,试求

iL(0?)、uc(0?)、

diLdt 0?和 duCdt 0?。

40Ω80Ω+12V_40ΩiL1 mH20Ω+(t=0)uc_ 1μFS

题 10-5 图

解:

t0iL(0)40Ω80Ω+12V_40Ω0A20Ω+_uc(0)S开

iL(0?)?0; uC(0?)?4V?uC(0?)?uL(0?)?4V

?iC(0?)??0.2A ; ?diLdt 0?duCdt 0??iC(0?)??2?105V/s ;C?uL(0?)?4000A/s ;L

10-6 试画出u(t)?[?(t)??(t?4)]V的波形

. . . .

. . .

解:

u(t)o1234t

10-7 求图示电路的阶跃响应iL和u,并画出它们的波形。

+_UOCReq

解:电路戴维宁等效电路如图所示: uoc?2?52δ(t)?5δ(t) Ro?5 2?2?92? ??L

R?19s

i?1tl(t)?109(1?e?)δ(t)?10 9?1?e?9t?δ(t)

u??5[iL?2δ(t)]??5[?10e?9t?8δ](t)?5?8?10e?9t 999?δ(t)

10-8电路如图所示,求冲激响应uc。

解:电路戴维宁等效电路如图所示

+_UOCReq

uδ(t)

oc?9?6?23δ(t)

Req?33??66?2Ω

利用阶跃响应求冲击响应

uoc?23δ(t)

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动态电路的时域分析

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