f(t)f(t)f(oo)f(0+)f(c0) < f(0)f(o0) > f(0+)f(0+)f(0o)t0<T0(a)图8-22(b)由此可见,直流激励下一阶电路的全响应取决于f(0)厂(o)和这三个要素。只要分别计算出这三个要素,就能够确定全响应,也就是说,根据式(8-25)可以写出响应的表达式以及画出图8-21那样的全响应曲线,而不必建立和求解微分方程。这种计算直流激励下一阶电路响应的方法称为三要素法
由此可见,直流激励下一阶电路的全响应取决于f (0+ )、 f ()和 这三个要素。只要分别计算出这三个要素,就能 够确定全响应,也就是说,根据式(8-25)可以写出响应的 表达式以及画出图8-21那样的全响应曲线,而不必建立和 求解微分方程。这种计算直流激励下一阶电路响应的方法 称为三要素法。 图8-22
用三要素法计算含一个电容或一个电感的直流激励一阶电路响应的一般步骤是:1.初始值f(0.)的计算(1)根据t<0的电路,计算出t-0时刻的电容电压uc(0)或电感电流i(0)。(2)根据电容电压和电感电流连续性,即uc(0.)=uc(0)和i, (0.)=i (0)确定电容电压或电感电流初始值
用三要素法计算含一个电容或一个电感的直流激励一 阶电路响应的一般步骤是: 1. 初始值f (0+ )的计算 (1) 根据t<0的电路,计算出t=0-时刻的电容电压uC (0- ) 或电感电流iL (0- )。 (2) 根据电容电压和电感电流连续性,即 uC (0+ )=uC (0- )和iL (0+ )=iL (0- ) 确定电容电压或电感电流初始值
(3)假如还要计算其它非状态变量的初始值,可以从用数值为uc(0)的电压源替代电容或用数值为i(0.)的电流源替代电感后所得到的电阻电路中计算出来2.稳态值f()的计算根据>0的电路,将电容用开路代替或电感用短路代替得到一个直流电阻电路,再从此电路中计算出稳态值foo)。3.时间常数t的计算先计算与电容或电感连接的线性电阻单口网络的输出电阻R。,然后用以下公式T=R,C或T=L/R,计算出时间常数
(3) 假如还要计算其它非状态变量的初始值,可以从用 数值为uC (0+ )的电压源替代电容或用数值为iL (0+ )的电流源 替代电感后所得到的电阻电路中计算出来。 2. 稳态值f ()的计算 根据t>0的电路,将电容用开路代替或电感用短路代替, 得到一个直流电阻电路,再从此电路中计算出稳态值 f ()。 3. 时间常数 的计算 先计算与电容或电感连接的线性电阻单口网络的输出 电阻Ro,然后用以下公式 =RoC或 =L/Ro计算出时间常数
4. 将f(0.),f(o)和 代入下式得到响应的一般表达式和画出图8-21那样的波形曲线(8-25)(t≥0)f(t)=[f(0+)- f()]e + f(0)其中或T=RCT=L/RCf(t)f(t)f(oo)f(0+)f(co) < f(0+)f(co) > f(0+)f(0+)f(00)0tTTT0(a)(b)图8-21直流激励下一阶电路全响应的波形曲线
o o / ( ) [ (0 ) ( )]e ( ) ( 0) (8 25) R C L R f t f f f t t = = = − + − − + 其中 或 4. 将f (0+ ),f ()和 代入下式得到响应的一般表达式 和画出图8-21那样的波形曲线。 图8-21 直流激励下一阶电路全响应的波形曲线
例8-8图8-22(a)所示电路原处于稳定状态。t-0时开关闭合求tz0的电容电压uc(t)和电流i(t),并画波形图t=02020i40402ACucuc10.(b)(a)图8-22
例8-8 图8-22(a)所示电路原处于稳定状态。t=0时开关闭合, 求t0的电容电压uC (t)和电流i(t),并画波形图。 图8-22