階電路相應計算方法PPT課件

.,1,一階電路響應,摘要:,一階電路的響應:,零輸入響應指當電路中無獨立電源而依靠儲能元件的初始條件維持的電壓、電流響應；,零狀態(tài)響應指電路中有獨立電源而儲能元件的初始條件為零時的響應；,全響應指電路中既有獨立電源、儲能元件又處在非零狀態(tài)時的響應。,根據(jù)電路的KCL、KVL和元件的電壓、電流約束關系，描述電路性狀的是一階微分方程，描述零輸入響應的方程是一階齊次微分方程，描述零狀態(tài)響應和全響應的方程是非齊次微分方程。,零輸入響應、零狀態(tài)響應、全響應、階躍響應和沖激響應,依照數(shù)學中微分方程的解法和電路理論中的換路定律，可得到三種情況下的表達式分別為：,.,2,（1）RC串聯(lián)接以直流電壓源時的電壓、電流響應為：,（2）RL串聯(lián)接以直流電壓源時的電流、電壓響應為：,（3）一階電路全響應的通用公式為：,1、一階電路零輸入響應,已知：如右圖電阻單位為歐姆，當t=0時將S閉合，求t=0時，電流i的變化規(guī)律。,例題1：,.,3,當S閉合后，電路成為兩個零輸入響應電路，左邊為RL零輸入響應；右邊為RC零輸入響應；,分析：,解：,根據(jù)換路定律:,因此:,.,4,2、一階電路零狀態(tài)響應,分析:,例題2:,只要將原電路用戴維南定理化簡為R、C串聯(lián)電路，帶入公式即可。,過程及解結果如下:,.,5,解：,將電容開路：,將電壓源短路,原電路變?yōu)椋?.,6,3、一階電路全響應,圖示電路,原S1閉合S2打開時，已達穩(wěn)態(tài)；t=0換路，將S1打開S2閉合，要求：,例題3：,(1)定性繪出換路后Uc變化曲線。(2)換路后經(jīng)過多長時間，Uc等于0。,分析:,方程及結果如下：,.,7,解：,變化曲線：,.,8,4、含受控源的一階電路（用三要素法）,例題4:,分析:,在一階電路中，不管屬于哪種類型：零輸入、零狀態(tài)、全響應、有(無)受控源，只要電源不是指數(shù)形式都可以歸結為用三要素法求解。,三要素指：初始值、穩(wěn)態(tài)值、時間常數(shù)；其一般表達式為：,對于本題來講：可應用戴維南定理將左邊含源二端網(wǎng)絡用電壓源等值代替，再代入基本公式求解；,也可以直接求出Uc的初始值、穩(wěn)態(tài)值、時間常數(shù)，再代入三要素法公式求解(本題應用后者解題)。,.,9,方程及結果如下：,解:,由回路I：,.,10,代入三要素法公式：,變化曲線為：,.,11,5、一階電路階躍響應,例題5：,如圖所示電路，開關S合在位置1時電路已達穩(wěn)定狀態(tài)。t=0時，開關由位置1合向位置2，在t=RC時又由位置2合向位置1,分析:,此題可用兩種方法求解。,方法1為應用分段方法求出RC電路的零狀態(tài)和零輸入響應；,方法2是應用階躍函數(shù)表示激勵以求得階躍響應。,.,12,方程及結果如下：,解法一:,將電路的工作過程分段求解,解法二:,用階躍函數(shù)表示激勵,求階躍響應,.,13,6、一階電路沖激響應,例題6:,分析:,通常情況下