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二阶电路的零状况照应和阶跃照应

2017-04-30 09:42分类:电工基础知识 阅读:

 

1.零状况照应和阶跃照应

  二阶电路的初始储能为零,仅由外施煽动致使的照应称为二阶电路的零状况照应。二阶电路在阶跃煽动下的零状况照应变成二阶电路的阶跃照应。零状况照应和阶跃照应的求解办法一样。现以图1所示RLC 串联电路为例阐明求解办法。
  图中煽动为阶跃电压,因而电路的初始储能为:
  uC(0-)=uC(0+)=0,iL(0-)=iL(0+)=0。
图 1

  t>0 后,依据 KVL 和元件的 VCR 得以电容电压为变量的电路微分方程:
      
   特征方程为;
   方程的通解求法与求零输入照应一样。
   令方程中对时刻的导数为零,得方程的特解:
   则uC的答复办法为:
            
            
  由初值   断定常数
  电路在阻尼状况和振动状况时电容电压随时刻的改动波形如图2所示,标明电容电压从零上升终究安稳在 E 值。
图 2

2.二阶电路的全照应
  假定二阶电路具有初始储能,又接入外施煽动,则电路的照应称为二阶电路的全照应。全照应是零状况照应和零输入照应的叠加,能够经过把零状况方程的解带入非零的初始条件求得全照应。

例1 图示电路在 t<0 时处于稳态, t=0 时翻开开关 , 求电流i 的零状况照应。

例3 图(a)

  解:(1)列写微分方程,由 KCL 得:
      
      由 KVL 得:
      拾掇以上两个方程得:
     方程为二阶非齐次常微分方程。答复办法为:
  (2)求通解 i'
      特征方程为:
       特征根为: P1=-2 , P2=-6
        所以
  (3)求特解 i
  由图(b)所示的稳态模型得:
    i=0.5u1,u1=2(2-0.5u1),
    解得:u1=2V,i=1A
    所以
  (4)定常数

例3 图(b)

 电路的初始值为
  由图(c)所示的0+电路模型得:
 
 所以  
例3 图(c)

  因而电流为:

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