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1、实验一题目：梯形直流电路如图8-1所示,问 (1)如US=10V,求Ubc,I7,Ude; (2)如Ude=4V,求Ubc,I7,Us。电路图：建模：问题（1）对b点和c点列出节点电压方程：(8-1)(8-2)当问题(1)给出Us时，这两个方程中只有两个未知数Ub和Uc，可写成矩阵方程可从方程(1)、(2)中找到a11、a12、a21、a22及a13、a23的表达式，并用矩阵左除解出Ub、Uc。由 ，即可解出问题(1)。11问题（2）对b点和c点列出节点电压方程，并由电路中电压电阻比值关系得到方程
2、组：则可以列出矩阵a11、a12、a21、a22及a13、a23同上，再用矩阵左除解出Ub、Uc、Us。又有解出Ubc、I7。MATLAB程序r1=2;r2=4;r3=4;r4=4;r5=2;r6=12;r7=12;%为各电阻赋值a11=1/(r1+r2)+1/r3+1/r7;a12=-1/r3;a13=1/(r1+r2);%对各系数赋值a21=-1/r3;a22=1/r3+1/(r4+r5)+1/r6;a23=0;us=input('us=');%输入问题(1)的已知条件A1=[a11,a12;a21,a22]%列出系数
3、矩阵A1u=A1[a13*us;0]%u=［ub;uc］ubc=u(1)-u(2),ude=u(2)*r5/(r4+r5),i=u(1)/r7%解问题(1)ude=input('ude=')%输入问题(2)的已知条件A2=[A1,-[a13;a23];0,r5/(r4+r5),0]%列出系数矩阵A2u=A2[0;0;ude]%u=［ub;uc;us］ubc=u(1)-u(2),i=u(1)/r7,us=(r1+r2)*(u(1)*a11+u(2)*a12)%解问题(2)程序运行结果 (1)输入us=10时,得到ubc
4、=2.2222,ude=0.7407,i7=0.3704; (2)输入ude=4时,得到ubc=12.0000,i7=2.0000,us=54.0000。总结Matlab虽然只是一种工具，也许我们以后也不会很常用，但是我觉得某种东西的存在都有它的意义。比如像这个实验啊，我们不仅仅是在学习matlab，我们还在回顾着以前学过的电路知识——11怎么运用节点电压法，如何列节点电压发的方程。我觉得每一种语言都不会是单独存在的。它必然和另外一种或是几种语言相互联系，相互影响。实验二题目：如图所示电路，在t<0时，开关S位于“1”，
5、电路已处于稳态，t=0时，开关S闭合到“2”，求UC和IR2的响应，并画出它们的波形。电路图：建模： 这是一个分析暂态过程的问题,先要找到其初值和终值。 在t=0-时UC(0-)=-12V,IC(0-)=0,由于R2.是电流源IS唯一的外部通路，故 当t=0+时，因为电容器端电压不可能突变,仍有UC(0+)=UC(0-)=-12V，电流源向两个电阻和一个电容的并联系统供电，两个电阻的电流应等于电容电压除以电阻，即电容的充电电流为电流源总电流减去电阻电流,故IC(0+)=IS-IR2(0+)-IR3(0+)=3-(
6、-1)-(-2)=6A再分析终值，达到稳态后，电容中将无电流，电流源的全部电流将在两个电阻之间分配，其端电压应相同，它也就是电容上的终电压，结果应为UCf=12Ｖ,IR2f=1A。初值和终值之间的过渡波形u(t)按三要素法计算。所谓三要素是指初值u0、终值uf和该段的充放电时间常数T,表示式为MATLAB语句可写成u=uf+(u0-uf)*exp(-(t-t0)/T)。在求多段波形时,每段的初始时刻t0可能不同,需要注意。MATLAB程序r1=3;us=18;is=3;r2=12;r3=6;C=1;%给出原始数据uc0=-
7、12;ir20=uc0/r2;ir30=uc0/r3;%算出初值ic0=is-ir20-ir30;ir2f=is*r3/(r2+r3);%算出终值11ir3f=is*r2/(r2+r3);ucf=ir2f*r2;icf=0;t=[[-2:0]-eps,0:15];%注意时间数组的设置，在t=0附近设两个点uc(1:3)=-12;ir2(1:3)=3;%t<0时的值T=r2*r3/(r2+r3)*C;%求充电时常数uc(4:19)=ucf+(uc0-ucf)*exp(-t(4:19)/T);ir2(4:19)=ir2f+(i
8、r20-ir2f)*exp(-t(4:19)/T);%用三要素法求输出subplot(2,1,1);h1=plot(t,uc),%绘电压uc波形grid;subplot(2,1,2),h2=plot(t,ir2);%绘电流ir2波形grid;程序运行结果 执行此程序的结果如图UC和IR2的波形总结有些
