阶电路在正弦电源效果下的零状况呼应
为正弦电压源:
开关接通后电路的微分方程和初始值别离为
非齐次微分方程的通解由两个重量构成——此方程的任一特解
和与此方程对应的齐次方程的通解
,即
(1) 求特解
但凡满意微分方程的解均可作为特解。显着,在效果下的正弦稳态解也满意方程,可作为特解。求正弦稳态解宜用相量剖析法,微分方程对应的相量方程
故电流的振幅相量为
式中,是图示RL串联电路的阻抗。特解时域表达式为
(2) 求对应的齐次微分方程的通解
齐次微分方程为
其通解为
(3) 非齐次微分方程的通解
将和
代入,得
(4) 断定积分常数
依据初始条件,时
得
时的电流波形
将代入,得到非齐次微分方程的通解
右图中画出了时
、
和
的波形。
时的电流波形
例2.图(a)所示电路,开关原是接通的,时断开,已知
。求电压
。
(a) (b)
解:时电路为零状况,由换路规矩得:
时为简化核算,先将ab左面电路化为戴维南电路办法。
当ab端开路时,由 ,得
所以开路电压
当ab端短路时,,
故等效电阻 ,
时等效电路如图(b)所示。电路时刻常数为
。
用相量法核算强行重量
因而
代入通解公式得:
V
例3.图示电路原处于稳态,时开关翻开。恳求在
时满意
,求电路参数应满意的联络。
解:,
剖析得知:电容一阶电路归于零状况呼应;
电感一阶电路归于零输入呼应;
依据KVL,列写方程如下:
(1)
(2)
由式(1)解得 (3)
(4)
由式(2)又解得 (5)
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