[工学]4-2 一阶电路的零状态响应10[精品].ppt

作业 4-7，4-9 电路原理 引言 t ≥ 0+ 时等效电路 (t=0出现换路) Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=U0 RC电路（*） 零输入响应 （有初始储能，无激励源输入） uC(0+)=U0≠0 Us=0 t uC(t) 0 U0 e-1=0.368 略大于1/3 引言 RC电路 RL电路 二要素法(零输入响应) ? 适用于电路中任一电压电流响应。 3和4章习题课 图示电路在换路前已达稳态，t=0时闭合开关，求t0时开关支路的电流ik(t)和电感电压uL(t)。 + + － － 90V uL(t) 3kΩ 3kΩ 1.5kΩ 100kΩ 1μF 0.1H ik(t) (t=0) 3和4章习题课 90V + + － － uL(0+) 3kΩ 3kΩ 1.5kΩ 100kΩ 1μF 0.1H ik(0+) - 45V + 15mA 90V + － 90V 3kΩ 3kΩ 1.5kΩ 100kΩ 1μF 0.1H ik(t) uC(0-) + - iL(0-) 15mA 45V + + － － 3kΩ 1.5kΩ 100kΩ 0.1H ik(0+) - 45V + 15mA 1μF ik(0+) 0.45mA 15mA -45V 45V uL(0+)=-45V ik(0+)=0.45mA ik(0+)=15mA 0-时刻电路 0+时刻电路 3和4章习题课 + + － － 1.5kΩ 0.1H ik(∞) 60mA 0 iL(∞) + + － － 90V uL(0+) 3kΩ 3kΩ 1.5kΩ 100kΩ 1μF 0.1H ik(0+) - 45V + 15mA 90V uL(0+)=-45V ik(0+)=0.45mA ik(0+)=-15mA ik(∞)=0 100kΩ 1μF ik(∞) uC(∞) + - 0 0 ik(∞)=60mA ∞时刻电路 引言 一阶动态电路 RC电路 t ≥ 0+ 时等效电路 (t=0出现换路) Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=U0 零状态响应 （无初始储能，有激励源输入） uC(0+)=0 Us ≠ 0 uC(0+)=0 Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 §4-2 一阶电路的零状态响应 一阶RC电路(*) 一阶RL电路(对偶电路) 零状态响应(zero state response，rzs) —— 换路后（储能元件）无初始储能，电路中的响应是由非零的输入激励作用而引起的。 Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 §4-2 一阶电路的零状态响应? 一阶RC电路 ? 定性分析(零状态响应) 电容(储能元件)的充电过程（0?稳态）。 uC(t): uC(0+)=0 i(t) : i(0+)=Us /Req t ≥ 0+ i(t) Us 0 0 i(0+)=Us /Req Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 §4-2 一阶电路的零状态响应? 一阶RC电路 i(t) t ≥ 0+时电路的微分方程 ?定量分析 电容充电过程是怎样的形式呢？ Req uC(t) + - C i(t) uC(0+)=U0 t ≥ 0+ 时等效电路 Req uC(t) + - C i(t) uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 U0 + - 零输入响应 §4-2 一阶电路的零状态响应? 一阶RC电路 Req uC(t) + - C i(t) uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 U0 + - Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 i(t) Us - + 零输入响应 §4-2 一阶电路的零状态响应? 一阶RC电路 零状态响应 + - u(t) Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 i(t) §4-2 一阶电路的零状态响应? 一阶RC电路 Req uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 i(t) Us - + 零状态响应 + - u(t) ▲ 电容充电：指数形式 uC(0+)= -Us Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 §4-2 一阶电路的零状态响应? 一阶RC电路 i(t) 电路时间常数 自由分量 暂态分量 强制分量 稳态分量(t→∞) t ≥ 0+ uC(∞)=Us uC(0+)=0 Req Us + - uC(t) + - C uC(0+)=0 t ≥ 0+ 时等效电路 §4-2