动态电路习题课.

习题课第五、六、七章第五章电容元件与电感元件动态元件电容电感VCR：微分、积分形式储能电容电压的记忆性、连续性VCR：微分、积分形式储能电容电压的记忆性、连续性电容与电感的对偶第六章一阶电路tffftfe)]()0([)()(电路的暂态分析基本概念分析方法典型电路阶跃响应分析暂态过程的定义产生原因内因：存在动态元件外因：换路换路定则研究目的经典法：求解微分方程三要素法：适用于任何一阶电路分析)0()0(CCuu)0()0(LLCR0时间常数，物理意义0RL典型电路RC电路零输入响应：电容放电零状态响应：电容充电全响应：具有初始储能状态下充电或有激励下放电RL电路：零输入响应、零状态响应、全响应阶跃函数、冲激函数阶跃响应阶跃响应分析+-R1LSUSR21、下图所示电路在已稳定状态下断开开关S，则该电路（）。a)因为有储能元件L，要产生过渡过程；b)因为电路有储能元件且发生换路，要产生过渡过程；c)因为换路时元件L的电流储能不发生变化，不产生过渡过程。C一、选择2、下图所示电路在达到稳定状态后移动R1上的滑动触点，该电路将产生过渡过程。这是因为（）。a)电路发生换路；b)电路中有储能元件C；c)电路有储能元件的能量发生变化。+-R2USR1Cc3、下图所示电路在达到稳定状态后减小或增加R1，则该电路（）。a)因为发生换路，要产生过渡过程b)因为C的储能值不变，不产生过渡过程c)因为有储能元件且发生换路，要发生过渡过程bR2+-USR1C4、RL串联电路与电压为8V的电压源接通，如下图所示。在t=0瞬间将开关S闭合。当电感分别为1H、3H、6H、4H时所得到的四根uR(t)曲线如下图所示。其中1H电感所对应的uR(t)曲线是（）。+-RLSuR(t)t/suR(t)/V048abcad二、计算下图电路中电压、电流的初始值1.S(t=0)100.1H2050.2H3VuL1uL2iL1iL2解:AiiLL1.0303)0()0(11AiiLL0)0()0(220+电路102053VuL1uL20.1AVuL21.020)0(2VuL01.0)1020(3)0(1求:uL1(0+)和uL2(0+)。uC求：i1(0+),i2(0+),i3(0+)。解：Vuucc616)0()0(2.S(t=0)460.60.1F1Ai1i2i3Ai26//46.06)0(3Aii2.1646)0()0(31Aii8.0644)0()0(320+电路460.6i1i2i36ViL3.S(t=0)20164016V400.5FicuL1Huc求:uL(0+)和ic(0+)。解:Vuucc8)80//20(16)80//20(16)0()0(AiiLL0)0()0(0+电路20164016V40icuL8VVuL44040408)0(Aiiiic080820816816)0(321i2i3i1ic三、t=0时开关K闭合K(t=0)9V6V2k1k1k200pFuc(t)用三要素解Vuucc6)0()0(Vuc491315)(求：2k1k1kRkR3513211//2)0()]()0([)()(teuuututcccc)0(104)]4(6[4)(66103103tVeVetuttc0t)(tuc6V-4VsRC6103103110210351.求uc(t)并定性画出其波形。ic2.求ic(t)并定性画出其波形K(t=0)9V6V2k1k1k200pFuc(t)用三要素解Vuucc6)0()0()0()]()0([)()(teiiititcccc)0(6]06[0)(66103103tmAeetittc0t)(tic-6mA9V6V2k1k1k6Vic0+电路mAic66.36.32.132321932165.05.26)0(0)(ci解:,6)0()0(_Vuucc200pF+_1K2K1KK(t=0)6V9VcuiR+_1K2K1K6V9VcuiR6V0+电路等效2K0.5K6V-1.5ViRmAiR35.25.16)0(3.求iR并定性画出其波形200pF+_1K2K1KK(t=0)6V9VcuiR1K2K1K6V9ViRmAiR5396)(mAeeittR25)53(5mAiR35.25.16)0(iR(mA)t53U1=10V+_u0_+uc(t)K(t=0)U2=5VbibiK10K5FC500四、电路如图。t=0时闭合开关,设=3。解：(1)零状态响应0)0(0uViUub1010532)(0)(:流求压加求需求iRbiK10K5+_bi+_u0UIkRiUIiIURibbi20105)1(3求u0的零状态响应，零输入响应，全响应。scRi1010500102063U1=10V+_u0_+uc(t)K(t=0)U2=5VbibiK10K5FC500u0的零状态响应为:)1(101.0'0teu(2)求u0的零输入响应:Vuuc5)0()0(0u0的零输入响应为：teu1.005(3)全响应为：)1(1051.01.0'000tteeuuu0)0(0uVu10)(0kRi20)0(,1510)(1.00tVetut第七章二阶电路二阶电路定义电路微分方程RLC串联电路的零输入响应过阻尼欠阻尼临界阻尼GLC并联电路的响应五、求电感电流的零状态响应iL(t)t0(t)11/30.5F0.5HiL+iCiR解dtdidtdiiLLR5.1315.015.05.011dtdidtiiLCC代入、整理得0222LLLidtdidtid特征方程p2+2p+1=0特征根p=p1=p2=-1初值iL(0+)=0,uL(0+)=0.25VtLetAAti)()(21A1=0,A2=0.505.0)(tAtetitLiL(0+)=05.05.0/25.00dtdiLLRCiiittLeAetAAtdid221)(左图为有源RC振荡电路，讨论k取不同值时u2的零输入响应。节点A列写KCL有：dtduCRui111211111)(1)(uudtdtduCRuCdtduCRuRKVL有：0)3(2211212CRudtduRCkdtud整理得：六、u2u1ku1i2i3i1RCRCA++1111111KuuudtuRCdtduRCu特征方程013222CRPRCkP0)3(2211212CRudtduRCkdtud22)1()23(23RCRCkRCkP特征根（1）特征根为实数即23)1()23(22kRCRCk时为非振荡过程和即51kk)sin(1tKeut1k3α0衰减振荡3k5α0增幅振荡k=3α=0等幅振荡)sin(01tKu（2）特征根为共轭复数即23)1()23(22kRCRCk时为振荡过程即51k22)1()23(23RCRCkRCkP令RCk23