14第十四讲一阶电路的零状态和全响应.ppt

第七章一阶电路和二阶电路的时域分析,一阶电路的零状态响应 一阶电路的全响应,重点：,、一阶电路的零状态响应；,、一阶电路的全响应；,、三要素法。,一、知识回顾,、初始条件,、RC电路的零输入响应,、RL电路的零输入响应,、作业讲解：,191,、零输入响应的计算,192,、初始条件,（）、初始条件（初始值）,独立初始条件：uc(0+)和iL(0+),（）、线性电容的初始条件,q(0+)=q(0-),uc(0+)=uc(0-),（）、线性电感的初始条件,L(0+)=L(0-),iL(0+)=iL(0-),（）、求初始值的步骤,.由换路前电路（一般为稳定状态）求 uC(0-)和 iL(0-)。,.由换路定则得 uC(0+)和 iL(0+)。,.画t0+时的等效电路。,.由0+电路求所需各变量的0+值。,a.换路后的电路；,取0+时刻值，方向同原假定的电容电压、电感电流方向。,b.电容（电感）用电压源（电流源）替代。,、电路的零输入响应,已知 uC(0-)=U0,解:,uR=Ri,时间常数：,=R C,工程上认为,经过 3-5,过渡过程结束。,、RL电路的零输入响应,i L(0+)=i L(0-)=I0,令=L/R,称为一阶RL电路时间常数,、零输入响应的计算,、初始值的计算 uC(0+)和 iL(0+)。,i L(0+)=i L(0-)=I0,uc(0+)=uc(0-)=U0,、时间常数 的计算：,=R C,=L/R,=R等C,=L/R等=L/(R1/R2),解：,191(a),、作业讲解：,uc 1(0+)=uc1(0-)=5V,uc 2(0+)=uc2(0-)=10V,un1,(b),(c),(d),解：,191(b),、作业讲解：,iL(0+)=iL(0-)=1.2A,uR1(0+)=203=60V,uR2(0+)=151.2=18V,uR3(0+)=301.2=36V,uL(0+)=-18-36=-54V,解：,191(c),、作业讲解：,uc(0+)=uc(0-)=5+10=15V,解：,191(d),、作业讲解：,uc(0+)=uc(0-)=20V,解：,192,、作业讲解：,=R C=1002010-6=0.002s,一阶电路的零状态响应,、零状态响应,、RC电路的零状态响应,、RC电路的能量关系,、RL电路的零状态响应,、正弦电源激励下的零状态响应,、零状态响应,动态电路在零初始状态下(动态元件初始储能为零)，由外施激励引起的响应。,、RC电路的零状态响应,已知 uC(0-)=0,解:,uR=Ri,由特解和通解可得：,强制分量(稳态),自由分量(暂态),、RC电路的能量关系,电源提供的能量一半消耗在电阻上，一半转换成电场能量储存在电容中。,电容储存：,电源提供能量：,电阻消耗,、RL电路的零状态响应,解,、正弦电源激励下的零状态响应,i(0-)=0,求：i(t),接入相位角,强制分量(稳态分量),自由分量(暂态分量),一阶电路的全响应,、全响应,、RC电路的全响应,、全响应的两种分解方式,、三要素法,、举例,、全响应,当一个非零初始状态的一阶电路受到激励时，电路的响应。,、RC电路的全响应,uC(0-)=U0,=RC,强制分量(稳态解),自由分量(暂态解),(1).全响应=强制分量(稳态解)+自由分量(暂态解),、全响应的两种分解方式,(2).全响应=零状态响应+零输入响应,零状态响应,零输入响应,、三要素法,（）、三要素：,初始值f(0+)、稳态值f()、时间常数,（）、直流电源激励的全响应：,（）、正弦电源激励的全响应：,初始值f(0+)、稳态响应f/(t)、稳态响应的初始值f(0+)、时间常数,（）、一阶电路的解题方法：,等效变换,、举例,例解：,i L(0+)=i L(0-)=-2A,由戴维宁定理可得：,uoc=US-RIS=10-22=6V,Req=R=2,例解：,i L(0+)=i L(0-)=-2A,由戴维宁定理可得：,uoc=US-RIS=10-22=6V,Req=R=2,i L()=3A,=L/Req=2s,、举例,例解：,u C(0-)=41.5u1+u1=-7V,开关闭合前电路已达稳态：,uoc=3.5V,u1=-1V,u C()=3.5V,=ReqC=2s,四、课堂小结,、一阶电路的全响应；,、RL电路的零状态响应；,、RC电路的零状态响应；,、三要素法。,布置作业,、193,、195,思考题：,、193,、预习：,祝同学们：,节日愉快！,