《电路基础》第二版-指导和解答8

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电路基础第二版课件.ppt

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? 达到新的稳R 定状态:
i = 0 ,i u有C=一U过s 渡期
前一个稳定状态
0
t1
过渡状态
t
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电感电路
(t = 0) R i
+
+
Us
k
uL
-

+
L Us -
(t →) R i
+ uL –
k未动k作接前通U,电S 电源路后i处很于长时稳间定状,U电态S/路:R 达i 到新= 的新0 稳的, 定稳u状L定态= 0
小结 求初始值的步骤:
1.由换路前电路(稳定状态)求uC(0-)和iL(0-); 2.由换路定律得 uC(0+) 和 iL(0+)。 3.画0+等效电路。
a. 换路后的电路 b. 电容(电感)用电压源(电流源)替代。
(取0+时刻值,方向与原假定的电容电压、电 感电流方向相同)。
4.由0+电路求所需各变量的0+值。
a0 x
US
dx
t
0
dt
a0x US
返回 上页 下页
3.电路的初始条件
① t = 0+与t = 0-的概念 认为换路在t=0时刻进行
0- 换路前一瞬间 f (0 ) f (0 )
f
(0
)
lim
t 0
f
(t)
t0
0+ 换路后一瞬间
f
(0
)
lim
t 0
f (t)
t0
f(t)
f (0) f (0 )
? 状态,电感视为短路: uL= 0u,L i=有Us一/R过渡期
前一个稳定状态

周绍敏电工基础第二版-全部-教案

周绍敏电工基础第二版-全部-教案

R2 R1 R1 (t2 t1 )

R2 R1 [ 1 ( t2 t1 ) ] 例 1:一漆包线(铜线)绕成的线圈,15οC 时阻值为 20 ,问 30οC 时此
线圈的阻值 R 为多少? 例 2:习题(《电工基础》第 2 版周绍敏主编)
4.计算题(3)。
一、欧姆定律
第四节 欧姆定律
1.内容:导体中的电流与它两端的电压成正比,与它的电阻成反比。
课题
2-1 闭合电路的欧姆定律
教学目标 1. 理解电动势、端电压的概念。
2. 熟练掌握闭合电路的欧姆定律。
3. 掌握电源输出功率与外电阻的关系。
教学重点 4. 闭合电路的欧姆定律。 5.电源输出功率与外电阻的关系。
教学难点 闭合电路的欧姆定律。
第一节 闭合电路的欧姆定律
一、电动势
1. 电源的电动势等于电源没有接入电路时两极间的电压。用符号 E 表示。
U I I E I2 R0 I E I U I2 R0 P 电源 P 负载 P 内阻 在何时电源的输出功率最大?设负载为纯电阻当 R R0 时,
E2 Pmax 4R0 这时称负载与电源匹配。 2.电源输出功率 P 与负载电阻 R 的变化关系曲线
3.注意:当 R RO 时,电源输出功率最大,但此时电源的效率仅为 50%。
(4) 开关:起到把用电器与电源接通或断开的作用。 二、电路的状态(画图说明)
1. 通路(闭路):电路各部分连接成闭合回路,有电流通过。 2. 开路(断路):电路断开,电路中无电流通过。 3. 短路(捷路):电源两端的导线直接相连。短路时电流很大,会损坏电 源 和导线,应尽量避免。 三、电路图
1. 电路图:用规定的图形符号表示电路连接情况的图。 2. 几种常用的标准图形符号。

电子电路基础_刘京南_课后习题解答

电子电路基础_刘京南_课后习题解答
P2 N2 而 ∴ VD2 处于反偏而截止 图(d) ,断开 VD1、VD2,
U AO 0V ,
U
15V U
UA
∵ ∴ 题 1.4
U P1 12V U P 2 12V
U N 1 0V U N 2 6V
U P1 U N 1 U P2 U N 2 ;
VD1、VD2 均处于反偏而截止。 电路如题图 1.4 所示,稳压管D Z 的稳定电压U Z =8V,限流电阻R = 3k ,设
第一章例题分析
题 1.1 电路如题图 1.1 所示,试判断图中二极管是导通还是截止,并求出AO两端的电压 UAO。设二极管是理想的。
解: 分析:二极管在外加正偏电压时是导通,外加反偏电压时截止。正偏时硅管的导通压降 为 0.6~0.8V。锗管的导通压降为 0.2~0.3V。理想情况分析时正向导通压降为零,相当于 短路;反偏时由于反向电流很小,理想情况下认为截止电阻无穷大,相当于开路。 分析二极管在电路中的工作状态的基本方法为“开路法” ,即:先假设二极管所在支路 断开,然后计算二极管的阳极(P 端)与阴极(N 端)的电位差。若该电位差大于二极管的 导通压降,该二极管处于正偏而导通,其二端的电压为二极管的导通压降;如果该电位差小 于导通压降,该二极管处于反偏而截止。如果电路中存在两个以上的二极管,由于每个二极 管的开路时的电位差不等,以正向电压较大者优先导通,其二端电压为二极管导通压降,然 后再用上述“开路法”法判断其余二极管的工作状态。一般情况下,对于电路中有多个二极 管的工作状态判断为:对于阴极(N 端)连在一起的电路,只有阳极(P 端)电位最高的处 于导通状态;对于阳极(P 端)连在一起的二极管,只有阴极(N 端)电位最低的可能导通。 图(a)中,当假设二极管的 VD 开路时,其阳极(P 端)电位 U P 为-6V,阴极(N 端) 电位

电路原理第二版答案

电路原理第二版答案

电路原理第二版答案在学习电路原理的过程中,很多同学都会遇到一些难题,尤其是对于一些复杂的电路问题,往往难以找到正确的答案。

因此,我整理了一份电路原理第二版的答案,希望能够帮助大家更好地理解和掌握电路原理知识。

1. 电路基本概念。

在学习电路原理时,首先需要了解电路的基本概念。

电路是由电源、导线和电阻等元件组成的,通过这些元件的连接和作用,实现电流的流动和电压的变化。

在电路中,电流的大小和方向、电压的大小和极性都是我们需要重点关注的内容。

通过对电路的基本概念的理解,我们可以更好地分析和解决电路中的问题。

2. 电路分析方法。

在电路原理的学习中,电路分析方法是至关重要的一部分。

常见的电路分析方法包括基尔霍夫定律、戴维南定理、节点分析法、单元电路法等。

这些方法可以帮助我们对复杂的电路进行分析和计算,找到电流、电压等参数的数值。

同时,通过对电路分析方法的掌握,我们可以更好地理解电路的工作原理,为电路的设计和优化提供有力的支持。

3. 电路元件特性。

电路中的元件包括电阻、电容、电感等,它们都有各自的特性和作用。

在电路原理的学习中,我们需要了解不同元件的特性,比如电阻的阻值、功率耗散特性,电容的充放电特性,电感的感抗特性等。

通过对电路元件特性的了解,我们可以更好地选择合适的元件,设计出符合要求的电路。

4. 电路稳态和暂态分析。

电路在工作过程中会出现稳态和暂态两种状态,对这两种状态的分析是电路原理学习的重点之一。

稳态分析主要是分析电路在稳定工作状态下的性能和参数,比如电流、电压的大小和分布等;暂态分析则是分析电路在开关、电源等外部条件发生变化时的响应过程,比如充放电过程、开关过程等。

通过对电路稳态和暂态分析的学习,我们可以更好地理解电路的动态特性,为电路的实际应用提供参考依据。

5. 电路设计与实现。

电路原理的学习最终目的是为了能够进行电路的设计与实现。

在进行电路设计时,我们需要考虑电路的功能需求、元件的选择、参数的计算等问题;在进行电路实现时,我们需要考虑电路的布局、连接、调试等问题。

大学电路与模拟电子技术基础(第2版) 习题解答-第1章习题解答

大学电路与模拟电子技术基础(第2版) 习题解答-第1章习题解答

20XX年复习资料大学复习资料专业:班级:科目老师:日期:第1章直流电路习题解答1.1 在图1.1所示电路中,(1)选d 为参考点,求a V 、b V 和c V ;(2)选c 为参考点,求a V 、b V 和d V 。

图1.1 习题1.1电路图解 (1) 当选d 为参考点时, V 3ad a ==u VV 112cd bc bd b =-=+==u u u V ;V 1cd c -==u V (2) 当选c 为参考点时, 4V 13dc ad a =+=+=u u VV 2bc b ==u V ;V 1dc d ==u V1.2 求图1.2中各元件的功率,并指出每个元件起电源作用还是负载作用。

图1.2 习题1.2电路图解 W 5.45.131=⨯=P (吸收); W 5.15.032=⨯=P (吸收) W 15353-=⨯-=P (产生);W 5154=⨯=P (吸收); W 4225=⨯=P (吸收)元件1、2、4和5起负载作用,元件3起电源作用。

1.3 求图1.3中的电流I 、电压U 及电压源和电流源的功率。

图1.3 习题1.3电路图解 A 2=I ;V 13335=+-=I I U电流源功率:W 2621-=⋅-=U P (产生),即电流源产生功率6W 2。

电压源功率:W 632-=⋅-=I P (产生),即电压源产生功率W 6。

1.4 求图1.4电路中的电流1I 、2I 及3I 。

图1.4 习题1.4电路图解 A 1231=-=IA 1322-=-=I由1R 、2R 和3R 构成的闭合面求得:A 1223=+=I I 1.5 试求图1.5所示电路的ab U 。

图1.5 习题1.5电路图解 V 8.13966518ab -=⨯+++⨯-=U 1.6求图1.6所示电路的a 点电位和b 点电位。

图1.6 习题1.6电路图解 V 4126b =⨯-=VV 13b a =+-=V V1.7 求图1.7中的I 及S U 。

电工基础第2版习题答案

电工基础第2版习题答案

电工基础第2版习题答案电工基础是电气工程专业的一门重要课程,它为学生提供了电工基础理论和实践技能的培养。

而电工基础第2版习题答案则是帮助学生巩固所学知识、提高解题能力的重要工具。

本文将为大家提供电工基础第2版习题答案的相关内容,希望对学习电工基础的同学们有所帮助。

第一章:电路基础1. 电流的定义是什么?电流是电荷在单位时间内通过导体横截面的数量,通常用符号I表示,单位是安培(A)。

2. 电压的定义是什么?电压是电荷在电路中由高电位到低电位移动时所具有的能量,通常用符号U表示,单位是伏特(V)。

3. 电阻的定义是什么?电阻是导体对电流流动的阻碍程度,通常用符号R表示,单位是欧姆(Ω)。

4. 串联电路和并联电路有什么区别?串联电路是指电流只有一条路径可以流动的电路,而并联电路是指电流可以分成多条路径流动的电路。

5. 欧姆定律是什么?欧姆定律是指在恒定温度下,电流通过一个导体的大小与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比。

可以用公式I=U/R表示。

第二章:直流电路1. 如何计算串联电路中的总电阻?串联电路中的总电阻等于各个电阻之和。

2. 如何计算并联电路中的总电阻?并联电路中的总电阻等于各个电阻的倒数之和的倒数。

3. 如何计算电路中的功率?电路中的功率可以用公式P=UI表示,其中P表示功率,U表示电压,I表示电流。

4. 如何计算电路中的电能?电路中的电能可以用公式E=Pt表示,其中E表示电能,P表示功率,t表示时间。

5. 如何计算电阻的等效电阻?电阻的等效电阻可以通过串联电路和并联电路的计算方法得到。

第三章:交流电路1. 交流电是什么?交流电是指电流方向和大小周期性变化的电流。

2. 如何计算交流电路中的电流和电压?交流电路中的电流和电压可以用正弦函数表示,通过计算正弦函数的周期、频率和幅值来得到。

3. 如何计算交流电路中的功率和功率因数?交流电路中的功率可以用公式P=UIcosθ表示,其中P表示功率,U表示电压,I表示电流,θ表示电压和电流的相位差。

1031《电路基础》作业答案

单选题(10.0 分)1. 电路中电流的实际方向是( )A) A:确定的B) B:唯一的C) C:假定的纠错(10.0 分)2. 规定正电荷运动的方向或负电荷运动的相反方向为电流的( )A) A:实际方向B) B:参考方向C) C:主方向纠错(10.0 分)3. 基尔霍夫电流定律适用于()A) A:节点B) B:支路C) C:回路纠错(10.0 分)4.基尔霍夫电压定理适用于()A) A:节点B) B:广义节点C) C:回路纠错(10.0 分)5. 理想电压源的外接电阻越大,则流过理想电压源的电流()A) A:越大B) B:越小C) C:不能确定纠错(10.0 分)6. 理想电流源的外接电阻越大,则它的端电压()A) A:越高B) B:越低C) C:不能确定纠错(10.0 分)7.图1所示电路,E=10V,I S=2A,R L=2Ω,则U= ( )。

A) A:4VB) B:6VC) C:10V纠错(10.0 分)8.图1所示电路,E=10V,I S=2A,R L=2Ω,则U1=( )。

A) A:4VB) B:6VC) C:10V纠错(10.0 分)9. 当电阻R上电压u和电流i参考方向非关联时,欧姆定律的表达式为( )。

A) A:u=RiB) B:u=-RiC) C:u=R|i|纠错(10.0 分)10.若电源的开路电压为12V,其短路电流为30A,则该电源的内阻为( )欧姆。

A) A:2B) B:0.1C) C:0.4纠错(10.0 分)11.下图所示电路,Iab=( )。

A) A:1AB) B:0AC) C:2A纠错(10.0 分)12.下图所示电路中,I1=()。

A) A:1AB) B:0AC) C:2A纠错(10.0 分)13.下图所示电路中,I2=()。

A) A:1AB) B:0AC) C:2A纠错(10.0 分)14.电力系统的作用是()。

A) A:实现电能的传输和转换B) B:传递和处理信号C) C:产生电能纠错(10.0 分)15.扩音机的电路作用是()。

电路基础陈洪亮答案

电路基础陈洪亮答案【篇一:上海交通大学822电路基本理论考研资料】-03-26 10:06:36)标签:教育上海交通大学考研资料包含:(1)上海交通大学考研真题,(2)上海交通大学本科期末试卷(3)上海交通大学专业课ppt(4)上海交通大学专业课内部习题集(5)上海交通大学专业课笔记等(6)上海交通大学复试资料等其他综合资料(7)可以介绍学姐学哥等认识,借鉴别人的路,走好自己的路补充说明(1)1981 1983 1987 1988 电路基本理论(有答案)(2)上海交通大学本科基本电路理论试卷1995--2008(有答案)(3)上海交通大学研究生入学考试基本电路理论试卷1995--2008 (有答案)(4)模拟题三套三份答案,其中一份为(陈洪亮老师的标准答案)必备参考书:(电子参考书)《电路基础试题集解与考研指南》作者:陈洪亮等编《电路理论》陈洪亮、张峰、田社平主编,高等教育出版社2007,《电路实验教程》张峰、吴月梅、李丹主编,高等教育出版社2008《电路基础教学指导书》作者:陈洪亮,赵艾萍,田社平著出版社: 高等教育出版社出版日期:2008(配套书)电子参考书:《电路基础》作者:范世贵主编;王淑敏,段哲民,范世贵编者西北工业大学出版社 , 2007《电路基础常见题型解析及模拟题》作者:王淑敏主编;段哲民,王淑敏编著《电路典型题解》向国菊孙鲁扬孙勤编清华大学出版社《电路基础》作者:上海交通大学电工原理教研组编页数:434 (经典资料)代办试卷复印事项:试卷是5元/份,试卷均来自图书馆632法理学《法理学》(21世纪法律教育互动教材——基础课系列)郑成良主编清华大学出版社,2008年801船舶结构力学《船舶结构力学》陈铁云、陈伯真主编上海交大出版社802理论力学《理论力学》刘延柱高教出版社,《理论力学》洪嘉振高教出版社804材料力学材料力学》(第一版)单辉祖编高等教育出版社1999 或高教出版社《材料力学》孙国钧、赵社戌编交大出版社,《材料力学》金忠谋等编机械工业出版社809机械原理与设计《机械原理》邹慧君、张春林、李杞仪主编(第二版)高教出版社2006;《机械设计及理论》李柱国、许敏主编科学出版社 2003810传热学《传热学》第二版或第三版杨世铭编高等教育出版社811质量管理学《质量管理学》伍爱编暨南大学出版社813工程热力学《工程热力学》沈维道童钧耕第四版高教出版社;《工程热力学学习辅导与习题解答》童钧耕第1版或第2版高教出版社815控制理论基础《控制理论基础》王显正等编科学出版社 2000816自动控制理论《自动控制理论与设计》(新世纪版) 徐薇莉、曹柱中、田作华编上海交通大学出版社2005 ;《现代控制理论基础》施颂椒、陈学中、杜秀华编著高等教育出版社 2005;《自动控制原理》胡寿松编著科学出版社第四版817自动控制原理《工程控制基础》(第一版)田作华、陈学中、翁正新清华大学出版社 2007819信号系统与信号处理《信号与系统》(第二版)奥本海姆著电子工业出版社 2004;《离散时间信号处理》(第二版)奥本海姆著刘树棠译西安交通大学出版社 2001820微型计算机原理与应用《微型计算机原理与接口技术》(第三版)吴秀清、周荷琴编中国科技大学出版社2005;《微机原理与接口技术》王玉良等编北京邮电大学出版社2000821传感器与检测技术《传感器技术》贾伯年、俞朴东南大学出版社 2007年第三版;《检测技术》施文康、余晓芬机械工业出版社 2005年822电路基本理论(含电路实验)《电路理论》陈洪亮、张峰、田社平主编,高等教育出版社2007,《电路实验教程》张峰、吴月梅、李丹主编,高等教育出版社2008823计算机通信网《计算机通信网基础》顾尚杰电子工业出版社2000,《计算机网络》(第四版)中译本andrew s.tanenbaum清华大学出版社824数据结构与操作系统《数据结构》严蔚敏清华大学出版社,《操作系统教程》陆松年、薛质等编电子工业出版社2000826材料加工基础《材料加工原理》(第三篇材料固态相变原理)徐洲、姚寿山主编,科学出版社 2003827材料科学基础《材料科学基础》胡赓祥、蔡珣、戎咏华主编上海交通大学出版社2006828高等代数《高等代数》(第三版)北京大学数学系编高等教育出版社2003,《高等代数与解析几何》(第二版)上、下孟道骥编,科学出版社,2007年829电磁学和量子力学《电磁学》赵凯华等高等教育出版社;《量子力学导论》曾谨言高等教育出版社832化工原理《化工原理》(第三版上、下册 2006)陈敏恒等编化学工业出版社 837高分子化学与高分子物理《高分子化学》(第四版) 潘祖仁编化学工业出版社2007;《高分子物理》何曼君等编复旦大学出版社1990840运筹学与概率统计(线性规划、图论与网络、排队论、库存论、决策论)《运筹学》清华大学编写组编清华大学出版社1990《概率论与数理统计》(第二版)浙大编高等教育出版社1989841经济学(Ⅰ)《微观经济学:现代观点》(第六版或第七版)h.范里安著上海三联书店;《宏观经济学》曼昆著中国人民大学出版社第五版2006-5 843会计学《现代公司理财》朱军生上海交大出版社;《中级财务会计》钱逢胜主编上海财经出版社2002844金融学《证券投资分析》杨朝军上海人民出版社2007年;《公司理财》罗斯机械工业出版社 2002年;《现代公司金融学》杨朝军费一文上海交通大学出版社 2007年845管理学《管理学—原理与方法》(第四版)周三多复旦大学出版社2003857水污染控制工程《排水工程》上孙慧修中国建筑工业出版社第四版;《排水工程》下张自杰中国建筑工业出版社第四版;《给水工程》(下册)严煦世中国建筑工业出版社第三版858宪法与行政法学(含宪法学、行政法学)《宪法学概论》肖蔚云等著北京大学出版社2005年第二版,《行政法与行政诉讼法》叶必丰高等教育出版社2007年版 859经济法学《经济法学》(普通高等教育“十一五”国家级规划教材)漆多俊主编高等教育出版社2007860刑法学《刑法学》(面向21世纪课程教材)高铭暄、马克昌主编北京大学、高等教育出版社2007861诉讼法学(含刑事诉讼法学、民事诉讼法学)《刑事诉讼法学》周伟主编北京大学出版社2006,《民事诉讼法》(第三版)江伟主编,中国人民大学出版社2009年版862法学理论《法理学》(21世纪法律教育互动教材——基础课系列)郑成良主编清华大学出版社,2008年863民商法学864环境与资源保护法学《环境保护法教程》(第5版),韩德培主编,法律出版社2007年;《环境法学》,吕忠梅著,法律出版社2004年;《国际环境法》(第2版),王曦编著,法律出版社2005年;《美国环境法概论》,王曦著,武汉大学出版社1992年,超星数字图书馆有电子版,可通过大学图书馆用超星阅览器阅读和865国际法学(含国际公法、国际私法、国际经济法)《国际法》王铁崖主编法律出版社最新版,《国际私法趋势论》徐冬根著北京大学出版社2005,《国际私法》徐冬根著北京大学出版社2009;《国际经济法论》徐冬根主编武汉大学出版社2004;《国际经济法》胡加祥主编高等教育出版社2008;《国际金融法》徐冬根著高等教育出版社2006866知识产权法学《知识产权法》(高等政法院校法学主干课程教材)吴汉东主编中国政法大学出版社 2007年第四版871塑性成形原理【篇二:电气考研具体分析】责,更重要的,这是对自己毅力、耐力和意志的训练。

(完整word版)《电路基础》试题题库答案

黑龙江工业学院《电路基础》试题答案一、填空题第一章电路模型和电路定律1、电路电源负载中间环节2、传输分配转换传递变换存储处理3、单一确切多元复杂电阻电感电容4、理想电路电路模型集总5、稳恒直流交流正弦交流6、电压两点电位7、电位8、电动势电源电源正极高电源负极低电源端电压9、电功焦耳度电功率瓦特千瓦10、关联非关联11、欧姆基尔霍夫 KCL 支路电流 KVL 元件上电压12、电压电流值电流电压13、电流电源导线负载开关14、正相反15、相反16、0.0117、0.45 48418、参考点 Ua—Ub Ub— Ua。

19、0 正负20、负正21、1728 4.8×10^-422、C d c23、通路开路(断路)短路24、大 10Ω 5Ω25、 = 非线性线性26、 22027、1 428、60V29、无无30、VCVS VCCS CCVS CCCS第二章电阻电路的等效变换1、 32、 20 13、导体半导体绝缘体导电强弱4、1:15、并联串联6、1。

5Ω7、-3W8.增加9.2A10.6V 2Ω11.2Ω12、-20W13.—30W14.90Ω15.断路第三章电阻电路的一般分析1、4 52、4 5 3 23、6A -2A 4A4、3Ω5、减少6、回路电流(或网孔电流)7、回路电流法8、结点电压法9、结点电压法10、叠加定理11、自阻互阻12、n-1 b—n+113、参考结点14、0 无限大15、n—1第四章电路定理1、线性2、短路开路保留不动3、不等于非线性4、有(完整word版)《电路基础》试题题库答案5、串联独立电源6、并联短路电流7、2A8.1A9.3A10.电源内阻负载电阻 U S2/4R011.无源电源控制量12.支路13.6.4Ω 28。

9W14.015、10V 0.2Ω16.-0.6A17、 5 V 1 Ω18、RL=Rs19、不一定20、无第六章储能元件1、耗电感电容2、自感3、互感4、关联非关联5、磁场电场6、开路隔直7、记忆(或无源)8、C1+C2+…+Cn9、L1+L2+…+Ln10、5A11、小于12、通阻通阻13、充电放电14、P1>P215.1。

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第8章电路的暂态分析含有动态元件L和C的线性电路,当电路发生换路时,由于动态元件上的能量不能发生跃变,电路从原来的一种相对稳态过渡到另一种相对稳态需要一定的时间,在这段时间内电路中所发生的物理过程称为暂态,揭示暂态过程中响应的规律称为暂态分析。

本章的学习重点:●暂态、稳态、换路等基本概念;●换路定律及其一阶电路响应初始值的求解;●零输入响应、零状态响应及全响应的分析过程;●一阶电路的三要素法;●阶跃响应。

8.1 换路定律1、学习指导(1)基本概念从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态需要一定的时间,在这一定的时间内所发生的物理过程称为暂态;在含有动态元件的电路中,当电路参数发生变化或开关动作等能引起的电路响应发生变化的现象称为换路;代表物体所处状态的可变化量称为状态变量,如i L和u C就是状态变量,状态变量的大小显示了储能元件上能量储存的状态。

(2)基本定律换路定律是暂态分析中的一条重要基本规律,其内容为:在电路发生换路后的一瞬间,电感元件上通过的电流i L和电容元件的极间电压u C,都应保持换路前一瞬间的原有值不变。

此规律揭示了能量不能跃变的事实。

(3)换路定律及其响应初始值的求解一阶电路响应初始值的求解步骤一般如下。

①根据换路前一瞬间的电路及换路定律求出动态元件上响应的初始值。

②根据动态元件初始值的情况画出t=0+时刻的等效电路图:当i L(0+)=0时,电感元件在图中相当于开路;若i L(0+)≠0时,电感元件在图中相当于数值等于i L(0+)的恒流源;当u C(0+)=0时,电容元件在图中相当于短路;若u C(0+)≠0,则电容元件在图中相当于数值等于u C(0+)的恒压源。

根据t= 0+时的等效电路图,求出各待求响应的初始值。

2、学习检验结果解析(1)何谓暂态?何谓稳态?您能说出多少实际生活中存在的过渡过程现象?解析:在含有动态元件电容的电路中,电容未充电,原始储能为零时是一种稳态,电容充电完毕,储能等于某一数值时也是一种稳态。

电容由原始储能为零开始充电,直至充电完毕,使得储存电场能量达到某一数值时所经历的物理过程称为暂态。

水是一种稳态,冰是一种稳态,水凝结成冰所经历的物理过程和冰溶化成水所经历的物理过程都是暂态;火车在站内静止时是一种稳态,火车加速至速度为v 时也是一种稳态,从静止加速到速度v 中间所经历的加速过程是暂态……。

(2)从能量的角度看,暂态分析研究问题的实质是什么?解析:含有动态元件的电路在换路时才会出现暂态过程,这是由于L 和C 是储能元件,而储能就必然对应一个吸收与放出能量的过程,即储存和放出能量都是需要时间的。

在L 和C 是上能量的建立和消失是不能跃变的。

因此,暂态分析研究问题的实质实际上是为了寻求储能元件在能量发生变化时所遵循的规律。

掌握了这些规律,人们才可能在实际当中尽量缩短暂态过程经历的时间,最大限度地减少暂态过程中可能带来的危害。

(3)何谓换路?换路定律阐述问题的实质是什么?换路定律是否也适用于暂态电路中的电阻元件?解析:在含有动态元件的电路中,当元件参数发生变化、电路或电路某处接通和断开或短路时,只要能引起电路响应发生变化的所有情况,统称为电路发生了换路。

换路定律阐述问题的实质是动态元件所储存的能量不能发生跃变,必须经历一定的时间,在这一定的时间(暂态过程)内,能量的变化必须遵循一定的规律,暂态分析就是研究和认识这些基本规律。

换路定律不适合暂态电路中的电阻元件,因为电阻元件不是储能元件。

(4)动态电路中,在什么情况下电感L 相当于短路?电容C 相当于开路?又在什么情况下,L 相当于一个恒流源?C 相当于一个恒压源?解析:当动态电路换路后重新达到稳态时,电感L 中通过的电流不再发生变化,由公式dtdiLu =L 可知,L 两端的自感电压此时为零,在这种情况下L 相当于短路;同理,电容C 两端的电压重新达到稳态后,由dt duC i C C =可知,电容支路中电流为零,这种情况下电容C 相当于开路。

求动态电路中响应的初始值时,如果L 在t=0+时已有原始储能,即电流在换路瞬间不为零,根据换路定律)0()0(L L -+=i i 可知,此时电感L 相当于一个恒流源;同理,如果C 在t=0+时已有原始储能,即它两端的电压在换路瞬间不为零,根据换路定律)0()0(C C -+=u u 可知,此时电容C 相当于一个恒压源。

8.2 一阶电路的暂态分析1、学习指导(1)一阶电路的零输入响应外激励为零,仅在动态元件的原始储能下所引起的电路响应称为零输入响应。

(2)一阶电路的零状态响应动态元件上的原始储能为零,仅在外激励下所引起电路响应称为零状态响应。

(3)一阶电路的全响应电路既有外激励,动态元件上又有原始能量,这种情况下引起的电路响应称为全响应。

(4)电路响应求解中需要注意的问题在介绍了初始值求解方法的基础上,本章对一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应进行了经典分析,其中重点阐述了一阶电路时间常数的概念:一阶电路的时间常数τ,在数值上等于响应经历了总变化的63.2%所需用的时间,讨论中一般认为,暂态过程经过3~5τ的时间就基本结束了,因此时间常数τ反映了暂态过程进行的快慢程度。

对零输入响应而言,不需求解响应的稳态值,只要求出响应的初始值和时间常数即可;对零状态响应而言,只需求出响应的稳态值和时间常数即可;若动态电路既有外激励,又有原始储能的情况下,这时的电路响应称为全响应。

全响应一般有两种分析方法:① 全响应=零状态响应+零输入响应 ② 全响应=稳态分量+暂态分量根据题目要求的不同及侧重点的不同,我们可以选择上述两种求解方法中合适的一种方法进行动态电路全响应的分析,在分析中应牢固掌握一阶电路响应的指数规律,并且注意理解响应i C 和u L 任何情况下都只有暂态分量而没有稳态分量的问题。

(5)一阶电路的三要素法在学习一阶电路经典法的基础上,引入了一阶电路简化的分析计算方法——三要素法。

所谓的三要素法,就是对待求的电路响应求出其初始值、稳态值及时间常数τ,然后代入公式τtef f f t f -+∞-+∞=)]()0([)()(应用三要素法求解一阶电路的响应,关键在三要素(响应的初始值f (0+)、响应的稳态值f (∞)和一阶电路中的时间常数τ)的正确求解,注意动态元件状态变量的初始值求解应根据换路前一瞬间的电路进行;其它响应的初始值求解则要根据换路后一瞬间的等效电路进行;响应稳态值的求解要根据换路后重新达到稳态时的等效电路进行;时间常数的求解要在稳态时的电路基础上除源,然后将动态元件断开后求出其无源二端网络的入端电阻R ,代入时间常数的计算公式中即可。

在求解在三要素的过程中,注意各种情况下等效电路的正确性是解题的关键。

2、学习检验结果解析(1)一阶电路的时间常数τ由什么来决定?其物理意义是什么?解析:一阶电路中时间常数τ仅由一阶电路中的电路参数R、L、C来决定,与状态变量和激励无关。

时常常数τ决定了状态变化的快慢程度,在暂态分析中起关键作用。

时间常数τ实际上反映了响应经历了过渡过程的63.2%所需要的时间。

(2)一阶电路响应的规律是什么?电容元件上通过的电流和电感元件两端的自感电压有无稳态值?为什么?解析:一阶电路响应的规律是指数规律。

电容元件上通过的电流不是充电电流就是放电电流,即只存在于充、放电的暂态过程中;电感元件两端的电压只有在通过电感元件的电流发生变化时才产生,即也只存在于暂态过程中,因此电容元件上通过的电流和电感元件两端的自感电压都没有稳态值。

(3)能否说一阶电路响应的暂态分量等于它的零输入响应?稳态分量等于它的零状态响应?为什么?解析:这样的说法是不正确的。

因为零状态响应中一般均包括有暂态分量和稳态分量。

(4)一阶电路的零输入响应规律如何?零状态响应规律又如何?全响应的规律呢?解析:一阶电路无论是零输入响应还是零状态响应以及全响应,响应的规律均为指数规律。

(5)你能正确画出一阶电路t=0-和t=∞时的等效电路图吗?图中动态元件如何处理?解析:一阶电路在t=0时的等效电路图中,动态元件L如果没有原始储能,按开路处理,如果有原始储能,则用一个恒流源i L(0+)代替;动态元件C如果没有原始储能,按短路处理,如果有原始储能,则用一个恒压源u C(0+)代替。

一阶电路在t=∞时的等效电路图中,动态元件L按短路处理;C按开路处理。

(6)何谓一阶电路的三要素?试述其物理意义。

试述三要素法中的几个重要环节应如何掌握?解析:一阶电路的三要素是指:响应的初始值f(0+)、响应的稳态值f(∞)和时间常数τ。

初始值反映了响应在换路前一瞬间的数值;稳态值反映了响应换路后重新达到稳态时响应的数值;时间常数τ则反映了响应经历了过渡过程的63.2%所需要的时间。

在应用三要素法求解电路响应时应注意:求响应的初始值时:①先由换路前的电路求出动态元件的u C(0-)或i L(0-),然后根据换路定律求出它们的初始值;②根据动态元件的初始值对动态元件加以处理,画出其t=0+的等效电路图;③根据t=0+的等效电路图,用前面学过的电路分析方法求出其它各响应的初始值。

求响应的稳态值时:① 画出动态电路稳态时的等效电路。

在这个等效电路中,电容元件开路处理,电感元件短路处理;② 根据稳态时的等效电路应用前面所学过的电路分析方法求出各响应的稳态值。

求时间常数τ时:① RC 一阶电路的时间常数τ=RC ;RC 一阶电路的时间常数RL=τ;② 求解时间常数的公式中,其电阻R 应为断开动态元件后,由断开两端所呈现的戴维南等效电路的等效内阻。

(7)一阶电路中的0、0-、0+这三个时刻有何区别?t =∞是个什么概念?它们的实质各是什么?在具体分析时如何取值?解析:换路发生在0时刻; 0-是换路前一瞬间的时刻,和0的时间间隔无限趋近于0但不等于0,0+则是换路后一瞬间的时刻,和0的时间间隔也无限趋近于0且不等于0。

理论上讲过渡过程完成需要无限长时间,所以把过渡过程结束时的稳态值用f (∞)表示,t =∞的概念就是过渡过程结束。

8.3 一阶电路的阶跃响应1、学习指导 (1)阶跃响应当电路中的激励是阶跃形式时,在电路中引起的响应称为阶跃响应。

(2)阶跃函数单位阶跃函数ε(t )属于奇异函数,在学习时必须辨明ε(t )和延时阶跃函数ε(t-t 0)的差别以及理解一个函数f (t )乘以一个阶跃函数ε(t )的意义。

在讨论阶跃函数在电路中引起响应的求解方法时,应对叠加定理在其中的作用加以理解和掌握。

2、学习检验结果解析(1)单位阶跃函数是如何定义的?其实质是什么?它在电路分析中有什么作用?解析:单位阶跃函数属于一种奇异函数,定义为8.3检验题2几个阶跃函数的波形图ε(t 0-t )的波形ε(t +2)的波形ε(t -2)的波形⎩⎨⎧≥≤=+-0 10 0)(t t t ε由定义式可看出,单位阶跃函数说明它在(0-,0+)时域内发生了单位阶跃。

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