一阶电路和二阶电路的时域分析
、填空题（建议较易填空每空 0.5分，较难填空每空1 分） 1、 暂 态是指从一种 稳 态过渡到另一种 稳 态所经历的过程。 2、换路定律指出：在电路发生换路后的一瞬间， 上的端电压，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。
3、换路前，动态元件中已经储有原始能量。换路时，若外激励等于 始能作用下所引起的电路响应，称为
4、只含有一个 动态 元件的电路可以用 仅由外激励引起的电路响应称为一阶电路的 的响应称为一阶电路的 零输入 响应; 路响应叫做一阶电路的 全响应。
5、 一阶RC电路的时间常数 T= RC ; 一阶RL电路的时间常数 T=
L/R 。时间常数
零输入 响应。
一阶微分方程进行描述，因而称作一阶电路。 零状态 响应;只由元件本身的原始能量引起 既有外激
励、又有元件原始能量的作用所引起的电
零，仅在动态元件原 —
电感元件上通过的电流和 电容 元件
T勺取值决定于电路的 结构和电路参数。
6、 一阶电路全响应的三要素是指待求响应的
初始 值、 稳态 值和 时间常数。
7、 二阶电路过渡过程的性质取决于电路元件的参数。当电路发生非振荡过程的“过阻 尼状态时，R > 2柱;当电路出现振荡过程的“欠阻尼”状态时， 路为临界非振荡过程的“临界阻尼”状态时, 等幅 振荡。
8、在电路中，电源的突然接通或断开，电源瞬时值的突然跳变，某一元件的突然接入或被 移去等，统称为
9、换路定律指出：
一阶电路发生的路时，状态变量不能发生跳变。该定律用公式可表示为 iL（0+）= iL（0-）和 uc（0+）= uc（O-）。
10、 由时间常数公式可知，RC一阶电路中，C一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越 上; RL 一阶电路中，L 一定时，R值越大过渡过程进行的时间就越
换路。
R <
；当电
2J— ; R=0时，电路出现
VC
二、判断下列说法的正确与错误 （建议每小题1 分）
1、换路定律指出：电感两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。 2、换路定律指出：电容两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。 t=0处不连续，其余都是连续的。 3、单位阶跃函数除了在 4、
一阶电路的全响应，等于其稳态分量和暂态分量之和。 一阶电路中5、
所有的初始值，都要根据换路定律进行求解。 6、
RL 一阶电路的零状态响应， u L按指数规律上iL按指数规律衰7、
RC 一阶电路的零状态响应， 升, 减。 i C按指数规8
RL 一阶电路的零输入响应，
( V ) ( V ) ( X ) ( X ) (
V
Uc按指数规律上升,
律衰减。
)
( V )
i
9、 RC 一阶电路的零输入响应，
Uc按指数规律上升，ic按指数规律衰减。
( X )
10、 二阶电路出现等幅振荡时必有 XL=XC，电路总电流只消耗在电阻上。 三、单项选择题（建议每小题2分）
1、动态元件的初始储能在电路中产生的零输入响应中（ A、仅有稳态分量
B、仅有暂态分量
A ）
B ）
C、 既有稳态分量，又有暂态分量
2、 在换路瞬间，下列说法中正确的是（
C、电容电流必然跃变 A、电感电流不能跃变 B、电感电压必然跃变 3、工程上认为 R= 25 Q、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续（ C
A、30 ?50ms
B、37.5 ?62.5ms
C、6 ?10ms
则该电路（C ）
R1
所
S
(t=0)
图3.4电路换路前已达稳态，在 t=0时断开开关S, 4、
A、 电路有储能元件 L,要产生过渡过程
B、 电路有储能元件且发生换路，要产生过渡过程 C、 因为换路时元件L的电流储能不发生变化， 以该电路不产生过渡过程。
5、 图3.5所示电路已达稳态， 现增大R值，则该电路
B
因为发生换路，要产生过渡过程
因为电容C的储能值没有变，所以不产生过渡过 因
Ous
R2
-X-
图3.4
OUS
为有储能元件且发生换路，要产生过渡过程
6、 图3.6所示电路在开关 S断开之前电路已达稳态， t=0时将开关S断开，则电路中L上通过的电流iL（0 （A
图3.5
2A 0A —2A
0讪
B、 0V
2
10mH
7、图3.6所示电路，在开关 S断开时，电容 C 两端的电压为（ A ）
5Q
— S -4^(t=0) 1
图3.6
A、 10V
C、按指数规律增加 四、简答题（建议每小题3?5分） 1、何谓电路的过渡过程？包含有哪些元件的电路存在过渡过程？
答：电路由一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程称过渡过程，也叫“暂态” 元件的电路在发生“换路”时一般存在过渡过程。
2、什么叫换路？在换路瞬间，电容器上的电压初始值应等于什么？
答：在含有动态元件 L和C的电路中，电路的接通、断开、接线的改变或是电路参数、电 源的突然变化等，统称为“换路”。根据换路定律，在换路瞬间，电容器上的电压初始值应 保持换路前一瞬间的数值不变。
。含有动态
3、在RC充电及放电电路中，怎样确定电容器上的电压初始值？
答：在RC充电及放电电路中，电容器上的电压初始值应根据换路定律求解。 4、“电容器接在直流电源上是没有电流通过的”这句话确切吗？试完整地说明。 答：这句话不确切。 未充电的电容器接在直流电源上时， 毕后，电路中不再有电流，相当于开路。
5、RC充电电路中，电容器两端的电压按照什么规律变化？充电电流又按什么规律变化？ RC放电电路呢？
答: RC充电电路中，电容器两端的电压按照指数规律上升，充电电流按照指数规律下降, RC放电电路，电容电压和放电电流均按指数规律下降。
6、RL 一阶电路与RC 一阶电路的时间常数相同吗？其中的 R是指某一电阻吗？
答: RC 一阶电路的时间常数 TRC , RL 一阶电路的时间常数 TL/R，其中的R是指动态元 件C或L两端的等效电阻。
7、RL 一阶电路的零输入响应中， 电感两端的电压按照什么规律变化？电感中通过的电流又 按什么规律变化？ RL 一阶电路的零状态响应呢？
答: RL 一阶电路的零输入响应中，电感两端的电压和电感中通过的电流均按指数规律下降; RL 一阶电路的零状态响应中，电感两端的电压按指数规律下降，电压事通过的电流按指数 规律上升。
8、通有电流的RL电路被短接，电流具有怎样的变化规律？
答：通过电流的 RL电路被短接，即发生换路时，电流应保持换路前一瞬间的数值不变。 9、试说明在二阶电路中，过渡过程的性质取决于什么因素？ 答：二阶电路中，过渡过程的性质取决于电路元件的参数：当
R>2jL7C时，电路“过阻
必定发生充电的过渡过程，充电完
尼”；当R<2jL/C时，电路“欠阻尼”；当R= 2jL/C时，电路“临界阻尼”；当R=0时, 电路发生“等幅振荡”。
10、怎样计算RL电路的时间常数？试用物理概念解释：为什么 L越大、R越小则时间常数 越大？ 答: RL电路的时间常数 TL/R。当R 一定时，L越大，动态元件对变化的电量所产生的自 感作用越大，过渡过程进行的时间越长； 过渡过程进行的时间就越长。
当L 一定时，R越大，对一定电流的阻碍作用越大，
五、计算分析题（根据实际难度定分，建议每题在 6?12分范围）
1、电路如图5.1所示。开关S在t = 0时闭合。则 iL (0+)为多大？
iL(t)
-4=1—*—
100 Q
(t=0)
C)
10V
□ 100 Q 0.2H
图5.1匕
图5.2
解：开关闭合前，iL（o — ）=0,开关闭合电路发生换路时，根据换路定律可知，电感中通过的
第七章试题库
