《电工学 （电工技术）第七版：第三章 电路暂态分析 习题课》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电工学 （电工技术）第七版：第三章 电路暂态分析 习题课（38页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第三章 电路暂态分析(3-2)求求:的初始值。解：解：换路前即 t = 0- 时的等效电路1、已知：、已知： S 在在“1”处已处已经达到稳态，在经达到稳态，在t=0时合时合向向“2”LC21uuiii、mA1.5RRE)(0i11=+=-V3R)(0i)(0u11C=-ER1+_RR2i12E =6V1k2k+_RS1R2R12ki2i1i(3-3)t =0 +时的等效电路E1k2k+_R2R13V1.5mA+-i2i1imA1.5=)(0i)(0i)(0iLL1=-+mA3=R)(0uE)(0i2C2-=+mA4.5=)(0i)(0i)i(021+=+V3R)(0iE)(0u11L=-=+
2、)(0iL+(3-4)计算结果不能突变2E =6V1k2k+_RS1R2R12ki2i1i电量ii1 = iLi2uCuL2 .下图所示电路，换路前已处于稳态。当开关从下图所示电路，换路前已处于稳态。当开关从1的的位置合到位置合到2的位置后，求的位置后，求iL和和i，并画出它们的变化曲，并画出它们的变化曲线。线。 解：换路前：解：换路前： 换路后：换路后： 稳定后：稳定后： 3 .图示电路，开关图示电路，开关S在原位置时电路已处于稳态，求在原位置时电路已处于稳态，求t=0时时刻开关刻开关S换位后的换位后的 ， 。U=8V，I=4mA，R1=R2=R3=2K，C=10F。画出。画出 的变化曲线。
3、的变化曲线。 解：由换路定则：解：由换路定则： 稳态值：稳态值： 变化曲线如图所示：变化曲线如图所示： (3-9)4 已知：开关S 原处于闭合状态，t = 0时打开。E+_10VSC1FR1R2 3k 2kt =0解：用三要素法 求：( )tuC(3-10)稳态值:时间常数:起始值:V 4e100.002-=t-e)(u)(0u)(u(t)utCCCC-+-+=E+_10VSC1FR1R2 3k 2kt =0(3-11)已知:电压表内阻设开关 S 在 t = 0 时打开。求: S打开的瞬间,电压表两 端的电压。 解:换路前换路瞬间5、讨论题：S.ULVRiLU=20V、R=1kW、L=1H20
4、mA100020RU)(0iL=-20mA)(0i)(0iLL=-+(3-12)注意:实际使用中要加 保护措施S打开的瞬间,电压表两端的电压t=0+时的等效电路VRmA20)(0iILS=+VLVR)(0i)(0u=+V10000=10500102033=- 【解】 (1) 求初始值 由于 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5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、
5、i2 的初始值和稳态值。 (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， 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6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
6、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：7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。8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
7、的时间常数所以返 回练习题题集上一页下一题上一题9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 【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10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
8、下一题上一题11 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12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
9、 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=0.1s时，S2合上，则(a)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(b)此为全响应上一页返 回练习题题集下一题上一题12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
10、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13图所示电路原已处于稳态。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(b)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
11、图 14 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。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【解】由换路后的电路知则返 回练习题题集下一题上一题15 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】16 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17 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
