階電路相應(yīng)計(jì)算方法PPT課件

.,1,一階電路響應(yīng),摘要:,一階電路的響應(yīng):,零輸入響應(yīng)指當(dāng)電路中無獨(dú)立電源而依靠?jī)?chǔ)能元件的初始條件維持的電壓、電流響應(yīng)；,零狀態(tài)響應(yīng)指電路中有獨(dú)立電源而儲(chǔ)能元件的初始條件為零時(shí)的響應(yīng)；,全響應(yīng)指電路中既有獨(dú)立電源、儲(chǔ)能元件又處在非零狀態(tài)時(shí)的響應(yīng)。,根據(jù)電路的KCL、KVL和元件的電壓、電流約束關(guān)系，描述電路性狀的是一階微分方程，描述零輸入響應(yīng)的方程是一階齊次微分方程，描述零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)的方程是非齊次微分方程。,零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)、階躍響應(yīng)和沖激響應(yīng),依照數(shù)學(xué)中微分方程的解法和電路理論中的換路定律，可得到三種情況下的表達(dá)式分別為：,.,2,（1）RC串聯(lián)接以直流電壓源時(shí)的電壓、電流響應(yīng)為：,（2）RL串聯(lián)接以直流電壓源時(shí)的電流、電壓響應(yīng)為：,（3）一階電路全響應(yīng)的通用公式為：,1、一階電路零輸入響應(yīng),已知：如右圖電阻單位為歐姆，當(dāng)t=0時(shí)將S閉合，求t=0時(shí)，電流i的變化規(guī)律。,例題1：,.,3,當(dāng)S閉合后，電路成為兩個(gè)零輸入響應(yīng)電路，左邊為RL零輸入響應(yīng)；右邊為RC零輸入響應(yīng)；,分析：,解：,根據(jù)換路定律:,因此:,.,4,2、一階電路零狀態(tài)響應(yīng),分析:,例題2:,只要將原電路用戴維南定理化簡(jiǎn)為R、C串聯(lián)電路，帶入公式即可。,過程及解結(jié)果如下:,.,5,解：,將電容開路：,將電壓源短路,原電路變?yōu)椋?.,6,3、一階電路全響應(yīng),圖示電路,原S1閉合S2打開時(shí)，已達(dá)穩(wěn)態(tài)；t=0換路，將S1打開S2閉合，要求：,例題3：,(1)定性繪出換路后Uc變化曲線。(2)換路后經(jīng)過多長(zhǎng)時(shí)間，Uc等于0。,分析:,方程及結(jié)果如下：,.,7,解：,變化曲線：,.,8,4、含受控源的一階電路（用三要素法）,例題4:,分析:,在一階電路中，不管屬于哪種類型：零輸入、零狀態(tài)、全響應(yīng)、有(無)受控源，只要電源不是指數(shù)形式都可以歸結(jié)為用三要素法求解。,三要素指：初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)；其一般表達(dá)式為：,對(duì)于本題來講：可應(yīng)用戴維南定理將左邊含源二端網(wǎng)絡(luò)用電壓源等值代替，再代入基本公式求解；,也可以直接求出Uc的初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)，再代入三要素法公式求解(本題應(yīng)用后者解題)。,.,9,方程及結(jié)果如下：,解:,由回路I：,.,10,代入三要素法公式：,變化曲線為：,.,11,5、一階電路階躍響應(yīng),例題5：,如圖所示電路，開關(guān)S合在位置1時(shí)電路已達(dá)穩(wěn)定狀態(tài)。t=0時(shí)，開關(guān)由位置1合向位置2，在t=RC時(shí)又由位置2合向位置1,分析:,此題可用兩種方法求解。,方法1為應(yīng)用分段方法求出RC電路的零狀態(tài)和零輸入響應(yīng)；,方法2是應(yīng)用階躍函數(shù)表示激勵(lì)以求得階躍響應(yīng)。,.,12,方程及結(jié)果如下：,解法一:,將電路的工作過程分段求解,解法二:,用階躍函數(shù)表示激勵(lì),求階躍響應(yīng),.,13,6、一階電路沖激響應(yīng),例題6:,分析:,通常情況下