第二章习题

发布 2022-07-15 04:32:28 阅读 2803

2-1 在题图2-1(a)中,,,电流波形如图(b)所示。求电容电压,瞬时功率及时刻的储能。

a)电路图b)电流波形。

题图2-1解电流源电流为。

分段计算电容电压:期间。

时,,期间。

s时,,时

瞬时功率为

电容的储能为。

2-2 题图2-2(a)中,电感,电流波形如图(b),求电压及时电感吸收功率及储存的能量。

题图2-2

解由图2-2(b)可写出电流的函数。

时 ,,2-3 在题图2-3所示电路中,已知,,,求和,。

题图2-3

解 2-4 电路如图2-4(a)所示,开关在时由“1”搬向“2”,已知开关在“1”时电路已处于稳定。求、、和的初始值。

a)动态电路b)时刻的等效电路。

题图2-4解在直流激励下,换路前动态元件储有能量且已达到稳定状态,则电容相当于开路,电感相当于短路。根据时刻的电路状态,求得。

根据换路定则可知。

用电压为的电压源替换电容,电流为的电流源替换电感,得换路后一瞬间时的等效电路如图(b)。所以。

2.5 开关闭合前图题2.5电路已稳定且电容未储能,时开关闭合,求和。

图题2.5

解 2-6 电路如题图2-6所示,开关在时打开,打开前电路已稳定。求、、、和的初始值。

题图2-6解换路前电容未储能,电感已储能,所以时刻的起始值,

由换路定则得:,

2-7 换路前题图2-7电路已处于稳态,时开关打开。求换路后的及。

题图2-7解时,电感储能且达到稳定,电感相当于短路,求得。

由于电流是流过电感上的电流,根据换路定则得。

时,电感两端等效电阻为。

时间常数。由此可得时各电流和电压为。

2-8 换路前题图2-8电路已处于稳态,时开关闭合。求换路后电容电压及。

题图2-8解时,电容储能且达到稳定,电容相当于开路,求得。

根据换路定则得。

时, 时间常数。

由此可得时各电流和电压为。

2-9 换路前题图2-9电路已处于稳态,时开关闭合。求换路后电容电压及。

题图2-9解时,电容无储能。

时。时间常数。

由此可得时各电流和电压为。

2-10开关在时关闭,求题图2-10所示电路的零状态响应。

题图2-10

解求从等效电感两端看进去的戴维南等效电路。

时间常数:

零状态响应:

2-11在题图2-11所示电路中,开关闭合前电感、电容均无储能,时开关闭合。求时输出响应。

题图2-11

解由换路定则可知:,

电容稳态值:

时间常数。零状态响应:

电感稳态值:

时间常数:

零状态响应:

2-12如题图2-12所示电路,开关接在位置1时已达稳态,在时开关转到2的位置,试用三要素法求时的电容电压及。

题图2-12

解开关在位置1时:

由换路定则得初始值:

稳态值: 时间常数:

由三要素法得:

2-13题图2-13电路原已达稳态,开关打开。求的响应、及。

题图2-13

解:(1)应用三要素法求电容电压。

电容初始值:

稳态值:,时间常数:

所以 2)应用三要素法求电感电流。

初始值:,稳态值:, 时间常数:

所以 2.14 在开关闭合前,图题2.14所示电路已处于稳态,时开关闭合。求开关闭合后的电流。

图题2.14

解 2-15 在题图2-15所示电路中,开关s闭合前电路为稳态,时开关闭合,试求时及。

题图2-15

解 (1)应用三要素法求电容电压。

初始值: 稳态值:

时间常数。故得

2)应用三要素法求电感电流。

初始值:,稳态值:

时间常数:所以

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