如下圖所示電路,時開關閉合,閉合前電路處于穩(wěn)態(tài),試用三要素法求時的電流和。
- 教育綜合
- 2023-08-11 12:59:37
動態(tài)電路如下,設開關在t=0時閉合,閉合前電路已處于穩(wěn)態(tài),用三要素求il(t)
解:t=0-時,電感相當于短路。iL(0-)=36/(3+6)=4(A)。
換路定理:iL(0+)=iL(0-)=4A。
t=∞時,電感再次相當于短路,兩個6Ω電阻相當于并聯(lián),端電壓為:U=36×(6∥6)/(3+6∥6)=18(V)。
iL(0+)=U/6=18/6=3(A)。
將電壓源短路,從電感兩端看進去的等效電阻為:R=6+6∥3=8(Ω),時間常數:τ=L/R=1/8=0.125(s)。
三要素法:iL(t)=iL(∞)+[iL(0+)-iL(∞)]e^(-t/τ)=3+(4-3)e^(-t/0.125)=3+e^(-8t) (A)。
如下圖所示電路,開關閉合前電路處于穩(wěn)態(tài)。t=0時開關S閉合,試用三要素法求換路后的電感電流iL(t)。
初始值iL=0, 穩(wěn)態(tài)值iL=1A, 時間常數T=L/R=1/5s, 故電流iL=1-e^(-5t)A。如圖所示電路,在S閉合前已處于穩(wěn)定狀態(tài),試用三要素法求開關閉合后的電壓uC (t).
如圖所示電路,在S閉合前已處于穩(wěn)定狀態(tài),試用三要素法求開關閉合后的電壓uC (t). 當t=0時,開關動作閉合,根據換路定理 Uc(0+)=Uc(0-)=20(V) 當 t 趨向無窮大時,有 Uc(無窮)=30*20/(30+20)=12(V) 針對 t>0 的電路,從電容兩端看去的等效電阻為 R=8+20*30/(20+30)=20K 即時間常數為 RC= 10*20=200mS=0.2S 代入三要素公式可得 Uc(t)=Uc(無窮)+[Uc(0+)-Uc(無窮)]e^(-t/0.2)=12+8e^(-5t) (V) (t>=0)電路如下圖所示,在開關S閉合前電路已經處于穩(wěn)態(tài),用三要素法求開關閉合后的電壓Uc
Uc(0-)=10mA x 6k=60v=Uc(0+),τ ∞
Ro=3k+(3k并6k)=5k,τ=RoC=0.01s,Uc(∞)=0
Uc(t)=Uc(∞)+[Uc(0+)-Uc(∞)]e^(-t/τ)=60e^(-100t) v。
圖示電路在換路前已處于穩(wěn)態(tài),當t=0時,開關s閉合,試用三要素法分別求換路后的Uc(t)和i(t)
初始值iL=0,
穩(wěn)態(tài)值iL=1A,
時間常數T=L/R=1/5s,
故電流iL=1-e^(-5t)A。
iL的變化規(guī)律是:
iL(t)=iL(0+)+{iL(∞)-iL(0+)}e^(-t/τ)
其中:初始值iL(0+)=iL(0-)=-3/(1+1//3)*3/4=-3/(7/4)*3/4=-9/7A---電感電流不會突變。
最終穩(wěn)態(tài)電流iL(∞)=+9/7A---計算方法同iL(0-),電路結構和參數類似,只是3V電壓的極性相反。
時間常數τ=L/R=L/(1+1//3)=3*4/7=12/7s---R是從L端看進去的等效電阻。
所以iL(t)=-9/7+{9/7+9/7)}e^(-7t/12)=-9/7+18/7e^(-7t/12)A。
擴展資料:
注意兩點
1、換路定律成立的條件是電容電流i和電感電壓ui為有限值,應用前應檢查是否滿足條件。理論上,某些奇異電路,換路形成由純電容元件和電壓源組成的電路,將可能出現電容電壓發(fā)生強制突變,需要按照電荷守恒分析突變;或者換路形成由純電感元件和電流源組成的隔集,將可能出現電感發(fā)生強制突變,需要按照磁鏈守恒來分析突變。
2 、除了電容電壓uc和電感電流i外,其它元件上的電壓和電流,包括電容電流ic和電感電壓ui并無連續(xù)性(即電阻兩端電壓ur或電流ir可以躍變,電容中的電流和電感兩端電壓也都可以躍變)
參考資料來源:百度百科——換路定理
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