电工基础 教学课件 作者 谢述双 项目六 习题答案.doc

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1、项目六认识动态电路的暂态分析任务一一阶动态电路的基本知识练一练(1)什么叫过渡过程？产生过渡过程的原因和条件是什么？举例说明实际生活中的过渡过程现象。答：过渡过程是指从一种稳态过渡到另一种稳态所经历的过程。(2)什么是换路？使用换路定律该注意些什么？答：换路是指电路工作条件发生了改变，如电源的接通或者断开，电路的连接方法或者元件的参数值的突然变化就称为换路。使用换路定律的时候必须注意，在换路的时候，只有流经电感的电流iL，电容两端的端电压uC受换路定律的约束保持不变，电路中的其他电压和电流，是可以跃变的。(3)除电容电压和电感电流，电路中其它电压和电

2、流的初始值应在什么电路中确定？在t=电路中，电容元件和电感元件应如何处理？答：电路中其它电压和电流的初始值应在t=0+时刻的等效电路中利用欧姆定律和基尔霍夫定律求解电路中其他初始值。在t=时的等效电路中，将电容和电感进行等效替代。当时，电容相当短路；当时，电容相当是一个电压值为的电压源。对于电感：当时，电感相当断路；当时，电感相当是一个电流值为的电流源。(4)一阶电路的三要素公式中的三要素指什么？什么叫初始值？什么叫稳态值？在电路中如何确定初始值及稳态值？答：三要素：换路瞬间的初始值f(0+)，达到新稳态的稳态值f(∞)，时间常数t初始值f(0+)：

3、电路中各u、i在t=0+时的数值。稳态值f(∞)：电路中各u、i在达到新稳态t=∞时的数值。初始值的求解：先求uC(0+)、iL(0+)。1)由t=0-的电路（换路前稳态）求uC(0–)、iL(0–)；2)根据换路定律求uC(0+)、iL(0+)。再求其它电量初始值。1)由t=0+的电路求其它电量的初始值；2)在t=0+时的电压方程中uC=uC(0+)、t=0+时的电流方程中iL=iL(0+)。稳态值f(∞)：换路后，电路达到新稳态时的电压或电流值。在换路后电路达到新稳态的电路中求取。当直流电路处于稳态时,电路的处理方法是：电容视为开路，电感视为短路

4、，用求稳态电路的方法求出所求量的新稳态值。(5)电路如图6-6所示，设在时开关S闭合，此前已知电感和电容中均无原始储能，求S闭合后各电压、电流的初始值。解：画出S闭合瞬间的电路为：（由于电感和电容均没有储能，所以电容相当于短路，电感相当于开路。根据换路定则可得：uC(0+)=uC(0–)=0V；iL(0+)=iL(0–)=0A；则：iC(0+)=20/（10//20）=3A；i(0+)=iC(0+)=3A；u2(0+)=0V；u1(0+)=20V；UL(0+)=u1(0+)=20V。(6)电路如图6-7图所示，IS=10mA，U=50V，R1=R2=

5、10KΩ，L=10mH，开关闭合前电路处于稳态，t=0时开关S闭合，试用三要素法求u（t）。图6-6图6-7解：根据电路得其t=和t=∞时的电路如下图所示：首先在图2-5中求不可突变量iL（0-），且根据换路定律得，==IS=10mA用恒流源代替电感元件，在图2-5（t=0+）电路中求初始值u（0+），i1=IS-iL（0+）=10-10=0u（0+）=i1R1+U=U=50V在图（t=）中，求u（），V时间常数t=;R应为换路后电感两端的除源（电压源视为短路，电流源视为开路）网络的等效电阻。所以，代入三要素公式，V任务二RC电路的暂态过程练一练(1

6、)理论上过渡过程需要多长时间？而在工程实际中，通常认为过渡过程大约为多长时间？答：理论上要电路才达新稳态，过渡过程才结束。但在工程实际中，经过3τ－5τ,过渡过程就结束了。(2)在RC串联的电路中，欲使过渡过程进行的速度不变而又要初始电流小些，电容和电阻应该怎样选择？答：由于RC串联电路中，时间常数τ=RC，跟电路中的除源电阻和电容的容量有关，要使过渡过程速度不变，即τ值不变。而电流大小跟电阻有关，可见，要使τ值不变，只需要增大电阻减小电容容量就可以。(3)在输入周期性矩形脉冲信号作用下，RC微分电路必须满足什么条件，才能把矩形波变换成尖脉冲。而RC

7、积分电路必须满足什么条件，才能把矩形波变换成三角波?答：在输入周期性矩形脉冲信号作用下，RC微分电路必须满足两个条件：①电路的时间常数τ<<脉宽tw；②从电阻两端取输出电压。才能把矩形波变换成尖脉冲。在输入周期性矩形脉冲信号作用下，RC积分电路必须满足两个条件：①电路的时间常数τ>>脉宽tw；②从电容两端取输出电压vo。才能把矩形波变换成三角波。(4)有一个100μF的电容器，当用万用表的“”挡检查其质量时，如果出现下列现象之一，试评估其质量之优劣并说明原因。答：①表针不动；（电容已经开路）②表针满偏转；（电容已经击穿短路）③表针偏转后慢慢返回；（电

8、容是好的）④表针偏转后不能返回原刻度（∞）处。（电容已经损坏，有漏电）任务三RL电路的过渡过程练一练(1)R