动态电路的暂态分析

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1、第六章动态电路的暂态分析本章的主要任务是认识动态电路的过渡过程，学习动态电路过渡过程的变化规律，掌握动态电路过渡过程的基本分析方法。本章基本要求1.了解动态电路过渡过程产生的原因。2.正确理解电路的换路定律。3.求解电路的初始值和稳态值。4.正确理解动态电路的零输入响应、零状态响应和全响应。5.掌握动态电路暂态分析的经典法。6.掌握一阶电路的三要素分析法。7.一阶电路过渡过程变化规律及其物理意义。本章习题解析+_R2R1U++ic_uc_uLiLR3LCSt=0---6－1电路如图6－1所示，已知V，

2、，，，开关S闭合前电路已处于稳态。时开关S闭合。试求时的、、i、iC和iL。1V1A+_R2U－+iCiLR3i－+_R2R1U+icuc_iLR3C图6－1t=0-时等效电路t=0+时等效电路图6－1(a)图6－1(b)解(1)画出换路前t=0-时的等效电路，如图6－1(a)所示，得V由换路定律，得，(2)画出换路后t=0+时的等效电路，如图6－1(b)所示，得AAV6－2电路如图6－2所示，已知V，，，，H，μF，时开关S闭合。试求：(1)时的、、、、；(2)当电路进入稳态后，计算上述电流和电压的

3、值。+_R1Ut=0R2+_uLi1+i2_uCR3iS图6－2+_R1UR2_i1i2R3i0+等效电路+_R1UR2_i1i2R3it＝等效电路图6－2(a)图6－2(b)解(1)由题可得由换路定律，得画出换路后0+等效电路，如图6-2(a)所示，得AV换路后t＝等效电路如图6-2(b)所示，得AV6－3电路如图6－3所示，已知，V，当时开关S闭合。试求：、、、、和。U+－R1Lst=0－+R2图6－3U+－R1R2U+－R1R20+等效电路t＝∞等效电路图6－3(a)图6－3(b)解由题可得，由

4、换路定律，得画出0+等效电路，如图6-3(a)所示，得AV画出t=等效电路，如图6-3(b)所示，得AV6－4电路如图6－4所示，已知、、、和。开关S在t=0时闭合。试求：、、、、，。[设]+_RUrL+_uCit=0S图6－4C_+u+－RUri+－RUri0+等效电路t＝∞等效电路图图6－4(a)图6－4(b)解由题已知，由换路定律，得。画出0+等效电路，如图6-4(a)所示，得画出t＝等效电路，如图6-4(b)所示，得，，R2R1+_uC(0-)R3t=0S图6－5CR4iC6－5电路如图6－5

5、所示，已知在开关S闭合前电容已充电至V，且，，。试问当开关S闭合后，经过几秒放电电流才能降至0.1mA？解根据换路定律，得V电路的时间常数，其中kΩ故s电容电压为VmA当解之，得t=0.419s6－6电路如图6－6所示，已知V，，，，开关S在时闭合。试问当ms时的值?（设电容原先未被充电，即）+R1R2R3U-+-uC(∞)+R1+_uC(0-)R2t=0sCR3U－－图6－6图6－6（a）t=∞等效电路图解根据换路定律，得V画出∞时刻的等效电路如图6-6（a）所示，则V等效电阻及时间常数求得如下Ωs

6、由三要素公式可得V当t=1ms时，有V6-7电路如图6－7所示，已知，，，开关S闭合前电路已处于稳态，当时闭合开关S。求：（1）开关S闭合后的初始值、、、；（2）解画出0-时刻电路，如图6-7(a)所示，则V由换路定则，得V画出换路后0+时刻电路，如图6－7（b）所示，得IsR2iKR1iRiC∞时刻电路图图6－7（c）uC（∞）IsR2iKR1+iRiC1V-0+时刻电路图图6－7（b）IsR2iK图6－7St=0R1uCiRiCIsR2iK0-时刻电路图图6－7（a）R1iRiCmA又因即故mA画

7、出由∞时刻电路，如图6－7（c）所示，得V又时间常数为s故6-8应用三要素法求题6－7中的。解电路见图6－7所示。画出0-时刻电路，如图6-7(a)所示，则V根据换路定则，得V画出由∞时刻电路，如图6－7（c）所示，得V而s利用三要素法，得1mA0-时刻电路图图6－9（a）uC（0-）2kΩ1mAR2图6－9S1t=0R1uC（t）2kΩ0.01uF4kΩ5V+-S26-9电路如图6－9所示，换路前电路已处于稳态。时，开关断开，开关闭合，求时的。1mAt≥0+时刻电路图图6－9（b）uC（t）2kΩ4

8、kΩ5V+-+-AiR2iR1解画出0-时刻电路图，如图6－9（a）所示，得V根据换路定则，得V画出∞时刻电路，如图6－9（b）所示，得mAA又由V对t≥0+时刻电路，对A点列KCL方程，得整理，得其特征方程为解之，得故通解为当t=0时，有当t=∞时，有故所以(V)6-10应用三要素法求题6－9中的。解画出0-时刻电路图，得V根据换路定则，得V画出∞时刻电路，如图6－9（b）所示，得mAmA又V时间常数为s故(V)6-11电路如图6－11所示，已知，，，