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电路分析中零状态响应.pptVIP

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在幻灯片没有放映时,请用鼠标双击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片正在放映时,请用鼠标单击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片没有放映时,请用鼠标双击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片正在放映时,请用鼠标单击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片没有放映时,请用鼠标双击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片正在放映时,请用鼠标单击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。初始状态为零,仅仅由独立电源(称为激励或输入)引起的响应,称为零状态响应。本节只讨论由直流电源引起的零状态响应。C电路的零状态响应图8-9(a)所示电路中的电容原来未充电,uC(0-)=0。t=0时开关闭合,RC串联电路与直流电压源连接,电压源通过电阻对电容充电。8-2零状态响应图8-9uC(0-)=0其电压电流的变化规律,可以通过以下计算求得。(a)t0的电路(b)t0的电路以电容电压为变量,列出图(b)所示电路的微分方程图8-9uC(0-)=0uC(0+)=0其电压电流的变化规律,可以通过以下计算求得。式中的uCh(t)是与式(8-8)相应的齐次微分方程的通解,其形式与零输入响应相同,即这是一个常系数线性非齐次一阶微分方程。其解答由两部分组成,即式(8-9)中的uCp(t)是式(8-8)所示非齐次微分方程的一个特解。一般来说,它的模式与输入函数相同。对于直流电源激励的电路,它是一个常数,令将它代入式(8-8)中求得因而01式中的常数K由初始条件确定。在t=0+时02由此求得代入式(8-10)中得到零状态响应为其波形如图(8-10)所示。图8-10RC电路的零状态响应曲线图8-9电容电流则从初始值US/R以指数规律衰减到零。零状态响应变化的快慢也取决于时间常数?=RC。当时间常数?越大,充电过程就越长。从上可见,电容电压由零开始以指数规律上升到US,经过一个时间常数变化到(1-0.368)US=0.632US,经过(4~5)?时间后电容电压实际上达到US。在幻灯片放映时,请用鼠标单击图片放映录像。在幻灯片放映时,请用鼠标单击图片放映录像。例8-3电路如图8-11(a)所示,已知电容电压uC(0-)=0。t=0

打开开关,求t?0的电容电压uC(t),电容电流iC(t)以及

电阻电流i1(t)。图8-11uC(0-)=0解:在开关断开瞬间,电容电压不能跃变,由此得到先将连接于电容两端的含源电阻单口网络等效于戴维宁等效电路,得到图(b)所示电路,其中电路的时间常数为图8-11当电路达到新的稳定状态时,电容相当开路,由此求得0102按照式(8-11)可以得到03为了求得i1(t),根据图(a)所示电路,用KCL方程得到二、RL电路的零状态响应RL一阶电路的零状态响应与RC一阶电路相似。图8-12所示电路在开关转换前,电感电流为零,即iL(0-)=0。当t=0时开关由a倒向b,其电感电流和电感电压的计算如下:图8-12RL电路的零状态响应这是常系数非齐次一阶微分方程,其解为以电感电流作为变量,对图(b)电路列出电路方程常系数非齐次一阶微分方程的其解为式中?=L/R是该电路的时间常数。常数K由初始条件确定,即由此求得最后得到RL一阶电路的零状态响应为其波形曲线如图8-13所示。图8-13RL电路零状态响应的波形曲线*在幻灯片没有放映时,请用鼠标双击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片正在放映时,请用鼠标单击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片没有放映时,请用鼠标双击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片正在放映时,请用鼠标单击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片没有放映时,请用鼠标双击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。在幻灯片正在放映时,请用鼠标单击图片放映录像,用鼠标单击图片暂停放映录像,再用鼠标单击图片则继续放映录像。*

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