电路与模拟电子技术基础第2版第2章 一阶动态电路的暂态阐明习题解答第2章习题解答.doc

第2章 一阶动态电路的暂态分析习题解答 2.1 在图2.1（a）中， ，，电流波形如图（b）所示。求电容电压，瞬时功率及时刻的储能。 图2.1 习题2.1图 解 电流源电流为 分段计算电容电压 期间 时， 期间 s时， 时 瞬时功率为　 电容的储能为 2.2 在图2.2（a）中，电感，电流波形如图（b）所示，求电压、时电感吸收功率及储存的能量。 图2.2 习题2.2图 解 由图2.2(b)可写出电流的函数 时 　 2.3 在图2.3所示电路中，已知，，，求时的 和。 图2.3 习题2.3电路图 解　 　　 2.4 电路如图2.4(a)所示，开关在时由“1”搬向“2”，已知开关在“1”时电路已处于稳定。求、、和的初始值。 　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 （a）动态电路 　　 　（b）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。根据时刻的电路状态，求得 ，。 根据换路定则可知：， 用电压为的电压源替换电容，电流为的电流源替换电感，得换路后一瞬间时的等效电路如图(b)。所以 2.5 开关闭合前图2.5（a）时开关闭合，求和。 　　 （a）动态电路 （b）时刻的等效电路 图2.5 习题2.5电路图 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，，。 由换路定则得：，。 换路后瞬间即时的等效电路如图2.5(b)，求得 　　，　 2.6 电路如图2.6所示，开关在时打开，打开前电路已稳定。求、、、和的初始值。 图2.6 习题2.6电路图 解 换路前电容未储能，电感已储能，所以时刻的起始值 　　， 由换路定则得：， 2.7　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。 图2.7 习题2.7电路图 解 时，电感储能且达到稳定，电感相当于短路，求得 由于电流是流过电感上的电流，根据换路定则得 时，电感两端等效电阻为 时间常数 由此可得时各电流和电压为 　　　 　 2.8　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。 图2.8 习题2.8电路图 解 时，电容储能且达到稳定，电容相当于开路，求得 根据换路定则得： 时间常数： 由此可得时各电流和电压为 　　　 　　　 2.9　换路前如图2.9电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及。 图2.9 习题2.9电路图 解 　时，电容无储能，即　 时，利用叠加原理得 　　　　　 时间常数： 由此可得时各电流和电压为 　　　 　　 2.10 开关在时关闭，求如图2.10所示电路的零状态响应。 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 　　 时间常数： 零状态响应：　　 2.11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。求时输出响应。 图2.11 习题2.11电路图 解　由换路定则可知：， 电容稳态值： 时间常数： 零状态响应： 电感稳态值： 时间常数： 零状态响应： 　　 2.12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”的位置，试用三要素法求时的电容电压及。 图2.12 习题2.12电路图 解　开关在位置1时：， 由换路定则得初始值： 稳态值： 时间常数： 由三要素法得：　 　　 2.13 图2.13所示电路原已达稳态，开关打开。求时的响应、及。 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： 稳态值： 时间常数： 所以　 （2）应用三要素法求电感电流 初始值： 稳态值： 时间常数： 所以　　　 　　　　 2.14 在开关闭合前，如图2.14所示电路已处于稳态，时开关闭合。求开关闭合后的电流。 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： 稳态值： 时间常数： 故得　　 2.15　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，试求时的及。 图2.15 习题2.15电路图 解　（1）应用三要素法求电容电压 初始值： 稳态值： 时间常数：　　　　　　　　　　　　　　　 故　 　 　　 （2）应用三要素法求电感电流 初始值： 稳态值： 时间常数： 所以