5一阶电路的时域分析

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1、5—阶电路的时域分析P4-3当2uF电容器电压如图P4-3所示时，画出流过此电容器的电流波形图。假设电压与电流为关联参考方向。图P4-3图1解：关联参考方向，则电容电流i（t）=cdUc^分段求解如下:dt(1)t

2、・•・ic(t)=2xIO-6x(-20x106)=-40A(5)68us,ue(t)=0^,ic(t)=OA电容的电流如图1所示。P4-6当如图P4-6所示电流流过400mH电感线圈时，求从Os到8ms期间此线圈上产生的电压。图P4-6解：设电感电压与电流关联参考方向，则电感电压uL(t)=L1,,分段求解如下：dt(1)0<^<1ms，乙⑴=(—40/)加力,•・.uL(t)=4

3、00x10~3x(—40)=—16mV(2)

4、8等效电路解：(1)rvo时，开关未闭合，电路稳定，则：w1(0_)=m4(0_)=0J/(2)/=()时，开关闭合，状态变量«,(0+)=«,(()_)=or,^4(0+)=«4(0_)=0^非状态变量由0+等效电路求解，0+等效电路如图1所示。W2(o+)=w3(o+)=ioori、(0+)=0/,<2(0+)=/3(0+)==4A,i4(0+)=(3)开关闭合很长吋间电路处于稳态，8等效电路如图2所示。严(0+)“/50；(oo)=/.(oo)=100=100=33.3A,Z2(co)=/

5、(oo)=0/l1325+103524,w4(oo)=ioor叭(oo)=10x100==333.3V,w2(oo)=力%100==71.4V125+1035225+1035P4-10图P4-10所示电路，求开关合上后瞬间(f=Os)时，图中所标示的电压和电流值。注意在开关闭合前，电流源已工作且电路已达到稳定状态。图P4-10图10•等效电路解：(1)fvO时，开关未闭合，电路稳定，则：u.(0_)=w2(0_)=20x1=20^(2)(=0时，开关闭合，状态变量ux(0+)=u{(0^)=20

6、K,比2(()+)=”2(°一)=207非状态变量由0+等效电路求解，0+等效电路如图1所示。<；(0+)=20以电流心和心为网孔电流列写网孔方程如下:£5(0+)=0.06/170/3(0+)一40<5(0+)=-30+20-40/3(0+)+90/5(0+)=30-20<2(0+)=-i3(0+)=0JM,UOJf(0+)一，5(°+)=一0・17/P4-14图P4-14电路在t=Qs时开关拨到a端为电容充电，在t=4s时开关打到b端，求r=10s时电压"(/)0图P4-14解：(1)FVO

7、时，开关位于b端，w(0_)=0V(2)r=0时，开关由b拨到a端，w(0+)=w(0_)=OK(3)『>0电路稳定时，“(8)=247,/?01=80i2,T,=/?01C=85__Lt4零状态响应：w(O=w(oo)(l-^习)=24(1-08)r,r>0,“(4)=24(1—08)=9.447(4)t=4s时，开关由a拨到b端，w(4+)=9.44K/>4电路稳定时，“(8)=OF,7?()2=20Q,t2=7?O2C=2s-二一4零输入响应：u(t)=m(4)£?“=9A4e2V,/>4

8、10所以:u(10)=9.44e~T=0.0647P4-17图P4-17电路屮开关已闭合很长时间，Z=Os吋开关打开，求/>0吋的i⑴。图P4-17解：(1)FVO时，开关闭合，/(0)=—=4/13(2)r=o时，开关打开，/(0+)=/(0_)=4/1⑶‘>0电路稳定时，心)十,砖4G,"瓷斗零输入响应：i(t)=i(0Je^=4e^2tA，/>0求/>0电容电流,(()。P4-26图P4-26电路中开关在a端己很长时间，t=Os时开关打到b端,图P4-26图10-等效电路()"图2解：(1