電路與模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)(第2版)第2章一階動(dòng)態(tài)電路的暫

1、第2章 一階動(dòng)態(tài)電路的暫態(tài)分析習(xí)題解答2.1 在圖2.1（a）中， ，電流波形如圖（b）所示。求電容電壓，瞬時(shí)功率及時(shí)刻的儲(chǔ)能。圖2.1 習(xí)題2.1圖解 電流源電流為分段計(jì)算電容電壓期間 時(shí)，期間s時(shí)，時(shí) 瞬時(shí)功率為 電容的儲(chǔ)能為 2.2 在圖2.2（a）中，電感，電流波形如圖（b）所示，求電壓、時(shí)電感吸收功率及儲(chǔ)存的能量。圖2.2 習(xí)題2.2圖 解 由圖2.2(b)可寫(xiě)出電流的函數(shù)時(shí) 2.3 在圖2.3所示電路中，已知，求時(shí)的 和。圖2.3 習(xí)題2.3電路圖解2.4 電路如圖2.4(a)所示，開(kāi)關(guān)在時(shí)由“1”搬向“2”，已知開(kāi)關(guān)在“1”時(shí)電路已處于穩(wěn)定。求、和的初始值。 （a）動(dòng)態(tài)電路 （b

2、）時(shí)刻的等效電路圖2.4 習(xí)題2.4電路圖解 在直流激勵(lì)下，換路前動(dòng)態(tài)元件儲(chǔ)有能量且已達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)，則電容相當(dāng)于開(kāi)路，電感相當(dāng)于短路。根據(jù)時(shí)刻的電路狀態(tài)，求得，。根據(jù)換路定則可知：，用電壓為的電壓源替換電容，電流為的電流源替換電感，得換路后一瞬間時(shí)的等效電路如圖(b)。所以2.5 開(kāi)關(guān)閉合前圖2.5（a）所示電路已穩(wěn)定且電容未儲(chǔ)能，時(shí)開(kāi)關(guān)閉合，求和。（a）動(dòng)態(tài)電路 （b）時(shí)刻的等效電路圖2.5 習(xí)題2.5電路圖解 由題意得，換路前電路已達(dá)到穩(wěn)定且電容未儲(chǔ)能，故電感相當(dāng)于短路，電容相當(dāng)于短路，。由換路定則得：，。換路后瞬間即時(shí)的等效電路如圖2.5(b)，求得，2.6 電路如圖2.6所示，開(kāi)關(guān)在時(shí)

3、打開(kāi)，打開(kāi)前電路已穩(wěn)定。求、和的初始值。圖2.6 習(xí)題2.6電路圖解 換路前電容未儲(chǔ)能，電感已儲(chǔ)能，所以時(shí)刻的起始值， 由換路定則得：， 2.7換路前如圖2.7所示電路已處于穩(wěn)態(tài)，時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)。求換路后的及。圖2.7 習(xí)題2.7電路圖解 時(shí)，電感儲(chǔ)能且達(dá)到穩(wěn)定，電感相當(dāng)于短路，求得由于電流是流過(guò)電感上的電流，根據(jù)換路定則得時(shí)，電感兩端等效電阻為時(shí)間常數(shù)由此可得時(shí)各電流和電壓為 2.8換路前如圖2.8所示電路已處于穩(wěn)態(tài)，時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。求換路后電容電壓及電流。圖2.8 習(xí)題2.8電路圖解 時(shí)，電容儲(chǔ)能且達(dá)到穩(wěn)定，電容相當(dāng)于開(kāi)路，求得根據(jù)換路定則得：時(shí)間常數(shù)：由此可得時(shí)各電流和電壓為2.9換路前如圖2.

4、9電路已處于穩(wěn)態(tài)，時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。求換路后電容電壓及。圖2.9 習(xí)題2.9電路圖解 時(shí)，電容無(wú)儲(chǔ)能，即時(shí)，利用疊加原理得 時(shí)間常數(shù)：由此可得時(shí)各電流和電壓為2.10 開(kāi)關(guān)在時(shí)關(guān)閉，求如圖2.10所示電路的零狀態(tài)響應(yīng)。圖2.10 習(xí)題2.10電路圖解求從等效電感兩端看進(jìn)去的戴維南等效電路時(shí)間常數(shù)：零狀態(tài)響應(yīng)：2.11在如圖2.11所示電路中，開(kāi)關(guān)閉合前電感、電容均無(wú)儲(chǔ)能，時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。求時(shí)輸出響應(yīng)。圖2.11 習(xí)題2.11電路圖解由換路定則可知：，電容穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)： 零狀態(tài)響應(yīng)：電感穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)：零狀態(tài)響應(yīng)：2.12在如圖2.12所示電路中，開(kāi)關(guān)接在位置“1”時(shí)已達(dá)穩(wěn)態(tài)，在時(shí)開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)到“2”的位

5、置，試用三要素法求時(shí)的電容電壓及。圖2.12 習(xí)題2.12電路圖解開(kāi)關(guān)在位置1時(shí)：， 由換路定則得初始值：穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)：由三要素法得：2.13 圖2.13所示電路原已達(dá)穩(wěn)態(tài)，開(kāi)關(guān)打開(kāi)。求時(shí)的響應(yīng)、及。圖2.13 習(xí)題2.13電路圖解：（1）應(yīng)用三要素法求電容電壓電容初始值：穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)：所以 （2）應(yīng)用三要素法求電感電流初始值：穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)：所以2.14 在開(kāi)關(guān)閉合前，如圖2.14所示電路已處于穩(wěn)態(tài)，時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。求開(kāi)關(guān)閉合后的電流。圖2.14 習(xí)題2.14電路圖解（1）應(yīng)用三要素法求電感電流初始值：穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)：故得2.15在如圖2.15所示的電路中，開(kāi)關(guān)s閉合前電路為穩(wěn)態(tài)，時(shí)

6、開(kāi)關(guān)閉合，試求時(shí)的及。圖2.15 習(xí)題2.15電路圖解（1）應(yīng)用三要素法求電容電壓初始值：穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)：故 （2）應(yīng)用三要素法求電感電流初始值：穩(wěn)態(tài)值：時(shí)間常數(shù)：所以 羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂

7、芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀

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9、薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅

10、薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂

11、葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀

12、莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇

13、莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂肅艿蒆螈肂莁荿蚄肁肁薄薀肀膃莇衿肀芅薃螅腿莈蒞蟻膈肇薁薇螄膀莄蒃螄莂蕿袂螃肂蒂螈螂膄蚇蚃螁芆蒀蕿螀荿芃袈衿肈葿螄袈膀芁蝕袈芃蕆薆袇肂芀薂袆膅薅袁裊芇莈螇襖荿薃蚃袃聿莆蕿羂膁薂蒅羂芄蒞螃羈羃薀蠆羀膆莃蚅罿羋蚈薁羈莀蒁袀羇肀芄螆羆膂葿螞肆芅節(jié)薈肅羄蒈蒄肄肆芁袂