电路原理作业第七章
第七章“一阶电路和二阶电路的时域分析”练习题7-1 题7-1图(a)、(b)所示电路中开关S在t=0时动作,试求电路在t=0+ 时刻电压、电流的初始值。 (a) (b)题7-1图解:(a)第一步 求t<0时,即开关S动作前的电容电压。由于开关动作前,电路处于稳定状态,对直流电路有,故,电容看作开路,时的电路如题解7-1图(a1)所示,可得。 题解7-1图 第二步 根据换路时,电容电压不会跃变,所以有 应用替代定理, 用电压等于的电压源代替电容元件,画出时刻的等效电路如题解7-1图(a2)所示。 第三步 由时刻的等效电路,计算得 换路后,和发生了跃变。(b) 第一步 由t<0时的电路,求的值。由于t<0时电路处于稳定状态,电感电流为常量,故,即,电感可以看作短路。时的电路如图解7-1图(b1)所示,由图可知 题解7-1图 第二步 根据换路时,电感电流不会跃变,所以有 应用替代定理, 用电流等于的电流源代替电感元件,画出时刻的等效电路如题解7-1图(b2)所示。 第三步 由时刻的等效电路,计算初始值 显然电路换路后,电感电压发生了跃变。7-8 题7-8图所示电路开关原合在位置1,t=0时开关由位置1合向位置2,求t ³0时电感电压。题7-8图解:由开关动作前的电路可求得。开关动作后,电路为含有受控源的电路零输入响应。用外施电源法求解电感以外的等效电阻,电路如图解7-8图所示。由图可知 对题解7-8图所示回路列KVL方程,有 而 代入式有 解得 所以 时间常数为 故 7-12 题7-12图所示电路中开关闭合前电容无初始储能,t=0时开关S闭合,求t ³0时的电容电压。题7-12图解:由题意知,这是一个求零状态响应问题。当时,电容看作开路,电路如题解7-12图所示,由于电流,所以受控电流源的电流为零。故有 求a、b端口的等效电阻。由于有受控电源,故用开路短路法求。把a、b端子短路,有 解得短路电流为 2/7A则等效电阻为 故时间常数为 所以后,电容电压为 =7-17 题7-17图所示电路中开关打开以前电路已达稳定,t=0时开关S打开。求t ³0时的,并求t=2ms时电容的能量。题7-17图7-20 题7-20图所示电路,开关合在位置1时已达稳定状态,t=0时开关由位置1合向位置2,求t ³0时的电压。题7-20图7-26 题7-26图所示电路在开关S动作前已达稳态;t=0时S由1接至2,求t >0时的。题7-26图7-29 RC电路中电容C原未充电,所加的波形如题7-29图所示,其中,。求电容电压,并把:(1)用分段形式写出;(2)用一个表达式写出。 (a) (b)题7-29图