如下图所示电路,时开关闭合,闭合前电路处于稳态,试用三要素法求时的电流和。
- 教育综合
- 2023-08-11 12:59:37
动态电路如下,设开关在t=0时闭合,闭合前电路已处于稳态,用三要素求il(t)
解:t=0-时,电感相当于短路。iL(0-)=36/(3+6)=4(A)。
换路定理:iL(0+)=iL(0-)=4A。
t=∞时,电感再次相当于短路,两个6Ω电阻相当于并联,端电压为:U=36×(6∥6)/(3+6∥6)=18(V)。
iL(0+)=U/6=18/6=3(A)。
将电压源短路,从电感两端看进去的等效电阻为:R=6+6∥3=8(Ω),时间常数:τ=L/R=1/8=0.125(s)。
三要素法:iL(t)=iL(∞)+[iL(0+)-iL(∞)]e^(-t/τ)=3+(4-3)e^(-t/0.125)=3+e^(-8t) (A)。
如下图所示电路,开关闭合前电路处于稳态。t=0时开关S闭合,试用三要素法求换路后的电感电流iL(t)。
初始值iL=0, 稳态值iL=1A, 时间常数T=L/R=1/5s, 故电流iL=1-e^(-5t)A。如图所示电路,在S闭合前已处于稳定状态,试用三要素法求开关闭合后的电压uC (t).
如图所示电路,在S闭合前已处于稳定状态,试用三要素法求开关闭合后的电压uC (t). 当t=0时,开关动作闭合,根据换路定理 Uc(0+)=Uc(0-)=20(V) 当 t 趋向无穷大时,有 Uc(无穷)=30*20/(30+20)=12(V) 针对 t>0 的电路,从电容两端看去的等效电阻为 R=8+20*30/(20+30)=20K 即时间常数为 RC= 10*20=200mS=0.2S 代入三要素公式可得 Uc(t)=Uc(无穷)+[Uc(0+)-Uc(无穷)]e^(-t/0.2)=12+8e^(-5t) (V) (t>=0)电路如下图所示,在开关S闭合前电路已经处于稳态,用三要素法求开关闭合后的电压Uc
Uc(0-)=10mA x 6k=60v=Uc(0+),τ ∞
Ro=3k+(3k并6k)=5k,τ=RoC=0.01s,Uc(∞)=0
Uc(t)=Uc(∞)+[Uc(0+)-Uc(∞)]e^(-t/τ)=60e^(-100t) v。
图示电路在换路前已处于稳态,当t=0时,开关s闭合,试用三要素法分别求换路后的Uc(t)和i(t)
初始值iL=0,
稳态值iL=1A,
时间常数T=L/R=1/5s,
故电流iL=1-e^(-5t)A。
iL的变化规律是:
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---电感电流不会突变。
最终稳态电流iL(∞)=+9/7A---计算方法同iL(0-),电路结构和参数类似,只是3V电压的极性相反。
时间常数τ=L/R=L/(1+1//3)=3*4/7=12/7s---R是从L端看进去的等效电阻。
所以iL(t)=-9/7+{9/7+9/7)}e^(-7t/12)=-9/7+18/7e^(-7t/12)A。
扩展资料:
注意两点
1、换路定律成立的条件是电容电流i和电感电压ui为有限值,应用前应检查是否满足条件。理论上,某些奇异电路,换路形成由纯电容元件和电压源组成的电路,将可能出现电容电压发生强制突变,需要按照电荷守恒分析突变;或者换路形成由纯电感元件和电流源组成的隔集,将可能出现电感发生强制突变,需要按照磁链守恒来分析突变。
2 、除了电容电压uc和电感电流i外,其它元件上的电压和电流,包括电容电流ic和电感电压ui并无连续性(即电阻两端电压ur或电流ir可以跃变,电容中的电流和电感两端电压也都可以跃变)
参考资料来源:百度百科——换路定理
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