一阶电路的零状况照料
在动态元件初始储能为 0 的条件下,电路对初始煽动发作的照料,称为零状况照料。显着,这一照料与输入办法有关。
最简略最根柢的输入办法是直流电压源和恒流源。
1、RC 电路的零状况照料如图,在 t = 0 时刻,开封闭合,问 i 、u R 、 u C 怎样改动?![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/qwrnif4x0qz.gif)
物理进程剖析:
依据早年常识,uC ( 0+ )=uC ( 0- )=u C ( 0 )=0 。这即是说,在 t=0 时刻,电容恰当于短路,直流电压悉数降落在 R上,那么电流 i (0 + )=U 0 / R 。可是,电流一经活动,必定在电容极板上发作电荷堆积,q=Cu C > 0。可是,总电压 U0 不变,R 上压降必定减小,然后电流 i = uR/R 减小 …… 。毕竟,uC →U0,i →0,充电接连,电路抵达别的一个稳态,此刻,电容恰当于开路。
数学求解:
t > 0
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/yul3bmrg3vv.gif)
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/krqo3z5v1gb.gif)
分外留神: 在悉数充电进程中,电源供应的能量、电阻耗费的能量、电容贮存的能量有下列联络:
![C6_14](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/psafihwmrhf.gif)
2、RL 电路的零状况照料如图,在 t = 0 时刻,开封闭合,直流电压源加于电路。问 i 、u R 、 u L 随时刻怎样改动?
![C6_15](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/f1qdlpopprw.gif)
物理进程剖析:
依据早年常识,在有限电压条件下,电流不能跃变,i ( 0+ ) = i ( 0- )= i ( 0 ) = 0 。也即:
u R( 0 + ) = R i ( 0 + )= 0
此刻, U 0 悉数降落在 L 上,即:u L( 0+ ) = U0
换句话说,L 恰当于开路 。可是,电流一经活动,必定在 R 上发作压降,总电压 U0不变,故 L 上压降必定减小。
毕竟,电流趋于最大值 u 0 / R ,U 0 悉数降在 R 上,U L → 0 ,此刻,电感恰当于短路。电路抵达别的一个稳态。
数学求解 t > 0 的电路照料:
![C6_16](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/idhd5132tpu.gif)
运用高档数学中求解一阶线性非齐次方程的一种办法,先求得相应齐次方程的通解:
![](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/sj53rjmf5qm.gif)
![C6_18](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/kwapzpvl3up.gif)
![C6_19](http://www.591dg.com/uploads/allimg/blog/4h05lt5fs4d.gif)
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