初始值的计算 ◆初始值:电路变量在t=0时刻的值。 >电容元件的初始状态:电容元件的电压或电荷的初始值 电感元件的初始状态:电感元件的电流或磁链的初始值 ≯电路的初始状态:电路中所有独立储能元件的初始状态的全体
◆初始值:电路变量在 t = 0+ 时刻的值。 三、 初始值的计算 ➢电容元件的初始状态:电容元件的电压或电荷的初始值; ➢电感元件的初始状态:电感元件的电流或磁链的初始值。 ➢电路的初始状态:电路中所有独立储能元件的初始状态的全体
【例7-1】图(a)所示电路在开关S打开之前处于稳定状态。在t=0时, 将开关S打开。试求电路中的电流、电容元件的电压和电阻元件的电压的 初始值 解选定有关参考方向如图(a)所示 R140 (1)由已知条件可知: C|+ R R 2 50 ×12V=4V 12V R1+R2 4+2 (2)由换路定律可知: (a) (C(0+)=l(0)=4V (3)求其它各电流、电压的初始值。画出t=04时 刻的等效电路,如图(b)所示。由于(04)=4V ( 所以在等效电路中电容相当于电压源。故有 十 ZR1(0+)=s(0+)-C(0+)=(12-4)V=8V i(0+) LR(0+)_8 A-2 A R (b)
【例 7-1】 图(a)所示电路在开关S打开之前处于稳定状态。在t=0时, 将开关S打开。试求电路中的电流、电容元件的电压和电阻元件的电压的 初始值。 C u = (0 ) uC − = 1 2 2 R R R + US= 4 2 2 + ×12 V= 4 V 解 选定有关参考方向如图(a)所示。 (1) 由已知条件可知: (2) 由换路定律可知: uC(0+ ) = uC(0- ) = 4V uR1(0+)=uS(0+)-uC(0+)=(12-4)V=8 V i(0+)= 1 1(0 ) R uR + = 4 8 A=2 A (3) 求其它各电流、电压的初始值。画出t =0+时 刻的等效电路, 如图(b)所示。由于uC (0+ )=4V, 所以在等效电路中电容相当于电压源。故有
【例7-2】图(a)所示电路中,Us=12V,R1=292,R2=42,R3=69 在t=0时打开开关S,设开关打开前电路已处于稳态。试求i(0+)、i(0+)、 (0+)、1(04)、c(0+) R1s(t=0) 解(1)计算换路前的uC(0-)、i(0-),图(a)换 路前的等效电路为图(b),有 R A=2 A R1+R22+4 (0.)=Ri2=4×2V=8 (a (2)由换路定律可知: ↓e (0)=i4(0)=2 l(04)=l(0)=87 (3)求其它各电流、电压的初始值。画出=04时刻 (b) 的等效电路,如图(c)所示。可求得 ) (0)=i2(0,)R2=2×4V=8 足2=0) ic(0+)=-i4(01)=-2A 1(0),○Ct0) 2(0,)=R3C(0,)+(0,)-2(0) 6×(-2)+8-8V=-127
【例 7-2】 图(a)所示电路中,US=12V,R1 =2Ω, R2 =4Ω, R3 =6Ω, 在t=0时打开开关S,设开关打开前电路已处于稳态。试求iL (0+ ) 、iC(0+ ) 、 u2 (0+ ) 、uL (0+ ) 、uC(0+ ) 。 解 (1)计算换路前的uC(0-) 、 iL (0-),图(a)换 路前的等效电路为图(b),有 R i V V A A R R u c L s u (0 ) 4 2 8 2 2 4 12 i (0 ) 2 1 2 L = = = = + = + = − − (2)由换路定律可知: u u V i i A C L L (0 ) (0 ) 8 (0 ) (0 ) 2 = = = = + − + − (3)求其它各电流、电压的初始值。画出t=0+时刻 的等效电路,如图(c)所示。可求得 V V u R i u u i i A u i R V V L C C C L L 6 ( 2) 8 8 12 (0 ) (0 ) (0 ) (0 ) (0 ) (0 ) 2 (0 ) (0 ) 2 4 8 3 2 2 2 = − + − = − = + − = − = − = = = + + + + + + + +
初始值的计算步骤 1)由换路前的电路计算出电容元件的电压l和电感元件 的电流,确定它们在t=0时的值uc(0-)和元(0-)。 2)根据换路定律,确定电容元件和电感元件电流的初始 值c(0+)和元(+)。 (3)画出换路后初始瞬间(即t=0时刻)的等效电路。在 等效电路中,原电路中的电谷元作用一个电压为(0)的 电压源替代,电感元件用电流为五(0-)的电流源替代 (4)采用计算电阻性电路的方法,计算换路后初始瞬间的 等效电路,秋初所要求的电路变量的初始值
初始值的计算步骤 (1)由换路前的电路计算出电容元件的电压uC和电感元件 的电流iL,确定它们在t=0-时的值uC (0-)和iL (0-) 。 (2)根据换路定律,确定电容元件和电感元件电流的初始 值uC (0+)和iL (0+) 。 (3)画出换路后初始瞬间(即t=0+时刻)的等效电路。在 等效电路中,原电路中的电容元件用一个电压为uC (0+) 的 电压源替代,电感元件用电流为iL (0+) 的电流源替代。 (4)采用计算电阻性电路的方法,计算换路后初始瞬间的 等效电路,秋初所要求的电路变量的初始值
第二节一阶电路的零输入响应 ◆响应:电路中所产生的电压、电流等信号 ◆激励:能够在电路中产生相应的信号。 ◆零输入响应:输入信号为零,仅由初始状态产生的响应。 ◆零状态响应:电路的初始状态为零,仅由输入信号产生的 响应。 ◆全响应:由输入信号和初始状态共同作用而产生的响应
第二节 一阶电路的零输入响应 ◆响应:电路中所产生的电压、电流等信号。 ◆激励:能够在电路中产生相应的信号。 ◆零输入响应:输入信号为零,仅由初始状态产生的响应。 ◆零状态响应:电路的初始状态为零,仅由输入信号产生的 响应。 ◆全响应:由输入信号和初始状态共同作用而产生的响应