电工学课后答案第2章电路的瞬态分析习题及答案.ppt

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1、2.2.1在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，试确定 S 闭合后电压 uC 和电流 iC、i1、i2 的初始值和稳态值。,2.2.2在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，试确定 S 闭合后电压 uL 和电流 iL、i1、i2 的初始值和稳态值。,下一页,练 习 题,返回主页,2.2.3在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，C 中无储能，试确定 S 闭合后电压 uC、uL 和电流 i1、iC、iL 的初始值和稳态值。,2.3.1在图所示电路原已稳定，在 t=0 时，将开关 S 闭合，试求 S 闭合后的 uC 和 iC。,返 回,下一页,上一页,2.3.2在图所示电

2、路原已处于稳态，在 t=0 时，将开关 S 闭合，试求响应 uC 和 iC，并说明是什么响应？,2.3.3图所示电路原已稳定，求开关 S 闭合后的响应 uC 和 i1、i2，并画出其变化曲线。,返 回,下一页,上一页,2.3.4图所示电路中电容原先未充电。在 t=0 时将开关 S1 闭合，t=0.1 s 时将开关 S2 闭合，试求 S2闭合后的响应 uR1，并说明是什么响应。,2.4.1图所示电路原已稳定。在 t=0 时将开关 S 从 a 端换接到 b 端。试求换路后的响应 iL 和 uL。,返 回,下一页,上一页,2.4.2图所示电路原已处于稳态。试求 S 闭合后的 i2、iL 和 uL，并

3、画出其变化曲线。,2.4.3图所示电路原已处于稳态。在 t=0 时将开关 S 从 a 端改合到 b 端。试求换路后的 iL 和 uL，并说明是什么响应。,返 回,下一页,上一页,2.5.1图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求开关 S 闭合后的 uL 和 uR。,2.5.2图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求 S 闭合后的 uC。,返 回,下一页,上一页,2.5.3图所示电路原已处于稳态，在 t=0 时，将开关 S 断开，试用三要素法求换路后的 uC 和 iC。,2.5.4图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求开关 S 断开后的 iL 和 uL。,返 回,上一页,【解】(1)求初始值 由于

4、S 闭合前，电路已稳定，C 相当于开路，i1=IS=1.5 A。因此，根据换路定律，由换路前(S 断开时)的电路，首先求得,然后，根据，由换路后(S 闭合时)的电路求得,返 回练习题题集,下一页,下一题,2.2.1在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，试确定 S 闭合后电压 uC 和电流 iC、i1、i2 的初始值和稳态值。,练 习 题 解 答,(2)求稳态值由于电路稳定后，C 相当于开路。因此，首先求得,然后，进一步求得,返 回练习题题集,上一页,下一题,返 回练习题题集,下一页,下一题,【解】(1)求初始值由于 S 闭合前，电路已稳定，L 相当于短路，R2 两端的电压等于 US，

5、R2 中的电流即 iL。因此，根据换路定律，由换路前(S 断开时)的电路，首先求得,然后，根据，由换路后(S 闭合时)的电路求得,上一题,2.2.2在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，试确定 S 闭合后电压 uL 和电流 iL、i1、i2 的初始值和稳态值。,(2)求稳态值由于电路稳定后，L 相当于短路，因此首先求得,然后，进一步求得,返 回练习题题集,上一页,下一题,上一题,或者,稳态值：,返 回练习题题集,下一题,上一题,【解】初始值：,2.2.3在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，C 中无储能，试确定 S 闭合后电压 uC、uL和电流 i1、iC、iL 的初始值和

6、稳态值。,2.3.1在图所示电路原已稳定，在 t=0 时，将开关 S 闭合，试求 S 闭合后的 uC 和 iC。,下一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,【解】本题目是练习利用电阻的串并联来简化电路，求出响应。根据换路定律和电路稳定时电容相当于开路，由换路前的电路求得换路后电容经 R3 及 R1 与 R2 的并联电阻放电，响应为零输入响应。电路可简化为图所示，其中等效电阻设电路的时间常数所以,返 回练习题题集,上一页,下一题,上一题,2.3.2在图所示电路原已处于稳态，在 t=0 时，将开关 S 闭合，试求响应 uC 和 iC，并说明是什么响应？,下一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,【

7、解】本题目是为了练习利用戴维宁定律将电路简化后求响应。由于换路前电容无储能，故 uC(0)=0，响应为零状态响应。将换路后电路中的电容支路提出，使余下电路成为有源二端网路，利用戴维宁定理,将原电路变为图所示电路，由戴维宁定理求得,电路的时间常数,则,返 回练习题题集,上一页,下一题,上一题,2.3.3图所示电路原已稳定，求开关 S 闭合后的响应 uC 和 i1、i2，并画出其变化曲线。,下一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,【解】本题目与上题相同，只是响应为零状态响应。换路前电容未储能，uC(0)=0。将换路后电路中电容提出，用戴维宁定理将剩下的有源二端网路化简为等效电压源，则换路后电路可

8、化简为如图所示。其中,则,所以,返 回练习题题集,下一页,上一页,下一题,上一题,uC、i1、i2 的变化曲线见图,上一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,2.3.4图所示电路中电容原先未充电。在 t=0 时将开关 S1 闭合，t=0.1s 时将开关 S2 闭合，试求 S2 闭合后的响应 uR1，并说明是什么响应。,下一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,【解】此题目与上题相同，只是该电路两次换路，第二次换路(S2 闭合)时 uC 的初始值应等于第一次换路(S1 闭合)后 uC 在 t=0.1s 时数值。t 在 00.1 s 时，电路为图(a)所示，且 uC(0)=0。电路的时间常数,t=

9、0.1s时，S2合上，则,返 回练习题题集,下一页,上一页,下一题,上一题,t=0.1 s 换路后电路可化简为图(b)所示,电路的时间常数,则,则,此为全响应,上一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,2.4.1图所示电路原已稳定。在 t=0 时将开关 S 从 a 端换接到 b 端。试求换路后的响应 iL 和 uL。,下一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,【解】此题目与 2.3.1 相同，只是将 C 改为 L。根据换路定律和电路稳定时电感相当于短路，由换路前的电路得换路后电感经串联电阻放电，响应为零输入响应，设电路的时间常数所以,返 回练习题题集,上一页,下一题,上一题,2.4.2图所示电

10、路原已处于稳态。试求 S 闭合后的 i2、iL 和 uL，并画出其变化曲线。,下一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,【解】此题目与 2.3.2 相同，只是将 C 改为 L。换路前电感无储能，iL(0)=0，响应为零状态响应。将换路后电路中的电感支路提出，使余下电路成为有源二端网路，用戴维宁定理将原电路变为图所示电路，其中：,电路的时间常数,则,返 回练习题题集,下一页,上一页,下一题,上一题,上一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,iL、u、i2 的波形见图,2.4.3 图所示电路原已处于稳态。在 t=0 时将开关 S 从 a 端改合到 b 端。试求换路后的 iL 和 uL，并说明是什么

11、响应。,下一页,返 回练习题题集,下一题,上一题,【解】此题目与上题相同，只是响应改为全响应。首先根据换路定律，由换路前的电路求得然后将换路后的电路用戴维宁定理简化成图(b)所示电路，其中所以电路的时间常数则,此响应应属全响应。,返 回练习题题集,上一页,下一题,上一题,返 回练习题题集,下一题,上一题,2.5.1 图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求开关 S 闭合后的 uL 和 uR。,则,返 回练习题题集,下一题,上一题,2.5.2 图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求 S 闭合后的 uC。,【解】,2.5.3 图所示电路原已处于稳态，在 t=0 时，将开关 S 断开，试用三要素法求换路后的 uC 和 iC。,则,【解】,返 回练习题题集,下一题,上一题,2.5.4 图所示电路原已处于稳态。试用三要素法求开关 S 断开后的 iL 和 uL。,【解】,则,返回练习题题集,上一题,返回主页,