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電路如圖所示,開(kāi)關(guān)閉合前電路已達(dá)穩(wěn)定,在t=0時(shí)刻開(kāi)關(guān)閉合,求開(kāi)關(guān)閉合后uL(t)iL(t)i(t)

開(kāi)關(guān)閉合前電路已處于穩(wěn)定狀態(tài),求開(kāi)關(guān)閉合后的iL與us

解:t=0-時(shí),電感電路中沒(méi)有任何電源存在,所以:iL(0-)=0。

換路定理:iL(0+)=iL(0-)=0,因此,t=0+時(shí),電感相當(dāng)于一個(gè)0A的電流源,也就是相當(dāng)于開(kāi)路。

此時(shí):Us(0+)=6×[4∥(2+6)]=6×(4∥8)=16(V)。

t=∞時(shí),電感相當(dāng)于短路:

此時(shí)6Ω電阻被短路,Us(∞)=6×(4∥2)=8(V)。

因此:iL(∞)=Us(∞)/2=8/2=4(A)。

將電流源開(kāi)路,從電感兩端看進(jìn)去:

等效電阻:R=(2+4)∥6=3(Ω)。電路時(shí)間常數(shù):τ=L/R=0.6/3=0.2(s)。

三要素法:Us(t)=Us(∞)+[Us(0+)-Us(∞)]e^(-t/τ)=8+(16-8)e^(-t/0.2)=8+8e^(-5t) (V)。

iL(t)=4+(0-4)e^(-t/0.2)=4-4e^(-5t) (A)。

如圖所示,當(dāng)t=0時(shí)開(kāi)關(guān)閉合。閉合前電路已達(dá)穩(wěn)態(tài)。

初始值iL=0,

穩(wěn)態(tài)值iL=1A,

時(shí)間常數(shù)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(huì)突變。

最終穩(wěn)態(tài)電流iL(∞)=+9/7A---計(jì)算方法同iL(0-),電路結(jié)構(gòu)和參數(shù)類似,只是3V電壓的極性相反。時(shí)間常數(shù)τ=L/R=L/(1+1//3)=3*4/7=12/7s---R是從L端看進(jìn)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(kuò)展資料

定理

由動(dòng)態(tài)元件組成的動(dòng)態(tài)電路有一個(gè)重要的特征即:當(dāng)電路的結(jié)構(gòu)或元件的參數(shù)發(fā)生突然改變時(shí)(例如電路中電源的斷開(kāi)或接入、無(wú)源元件的斷開(kāi)或接入、元件參數(shù)的突然變化、信號(hào)的突然改變或置零等等);

將會(huì)使電路改變?cè)瓉?lái)的工作狀態(tài),轉(zhuǎn)變到另外一種工作狀態(tài),這種情況稱為“換路”, 而這種變化往往是和能量的變化連在一起的,而能量的變化是需要經(jīng)歷一個(gè)過(guò)程的,在工程上稱為“過(guò)渡過(guò)程” 。

在求解“過(guò)渡過(guò)程”的變量時(shí),必須有一個(gè)初始值的計(jì)算,例如動(dòng)態(tài)元件中的電容元件(又稱為儲(chǔ)能元件),如果電路中僅含一個(gè)電容元件,該電路就稱為一階動(dòng)態(tài)電路。

9、如圖所示,開(kāi)關(guān)閉合前電路已達(dá)穩(wěn)態(tài),t=0時(shí)開(kāi)關(guān)閉合,求i(∞)等于()A

9、解:一并將所有參數(shù)都給你計(jì)算了:

t=0+時(shí),Uc(0+)=Uc(0-)=0,電容相當(dāng)于短路,i(0+)=10/1=10(A)。

t=∞時(shí),電容充滿電后相當(dāng)于開(kāi)路,Uc(∞)=10×1/(1+1)=5(V),i(∞)=0。

等效電阻:R=1∥1=0.5Ω,時(shí)間常數(shù):τ=RC=0.5×1=0.5(s)。

10、解:電路圖如下:

設(shè)I(相量)=I∠0°,則:Ur(相量)=10∠0°V,UL(相量)=UL∠90°(V)。

U(相量)=Ur(相量)+UL(相量)=10+jUL。

U=|U(相量)|=√(102+UL2)=26。

所以:UL=24(V),如圖的相量圖。

電路如圖所示,t=0時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合,閉合前電路已達(dá)穩(wěn)態(tài),求S閉合后的電流i及電容電壓uc。

Uc(0)=1A*3Ω=3V;

Uc(∞)=6V;

T=C*R;

代入全響應(yīng)公式,得Uc(t);然后Uc(t)+I*10000=6;

電路原本處于穩(wěn)定狀態(tài) t=0開(kāi)關(guān)閉合問(wèn)題 求換路后的電流i(t)

解:t=0-時(shí),電路處于穩(wěn)態(tài),因此電感相當(dāng)于短路、電容相當(dāng)于開(kāi)路,上圖。

iL(0-)=0,uc(0-)=10V。

換路定理:iL(0+)=iL(0-)=0,相當(dāng)于開(kāi)路的電流源;uc(0+)=uc(0-)=10V,相當(dāng)于一個(gè)10V電壓源。

此時(shí)。ic(0+)=uc(0+)/2=10/2=5(A)。

t=∞時(shí),電感相當(dāng)于短路,電容相當(dāng)于開(kāi)路。

所以:ic(∞)=0。iL(∞)=U/5=10/5=2(A)。

電壓源短路。由于開(kāi)關(guān)閉合、右側(cè)電路的短路,電感支路和電容支路的暫態(tài)過(guò)渡過(guò)程,各自獨(dú)立互不影響,所以:

RL=5Ω,Rc=2Ω。τL=L/RL=1/5=0.2(s),τc=Rc×C=2×0.25=0.5(s)。

因此:iL(t)=iL(∞)+[iL(0+)-iL(∞)]e^(-t/τL)=2+(0-2)e^(-t/0.2)=2-2e^(-5t) (A)。

ic(t)=ic(∞)+[ic(0+)-ic(∞)]e^(-t/τc)=0+(5-0)e^(-t/0.5)=5e^(-2t) (A)。

根據(jù)KCL:i(t)=iL(t)+ic(t)= 2-2e^(-5t)+ 5e^(-2t) (A)。

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