第2章习题与答案

第2章电路的暂态分析。

2.1 含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程？

【答】不一定，若换路并未引起电容的电场能量或电感的磁场能量的变化则不会产生过渡过程。

2.2 如果换路前电容 c 处于零状态，则 t = 0 时，uc(0) =0，而 t 时， ic() 0，可否认为 t = 0 时，电容相当于短路， t时，电容相当于开路？如果换路前c不是处于零状态，上述结论是否成立？

【答】换路前若电容c处于零状态，则 t = 0 时， uc(0) =0 ，又 t 时， ic() 0 ，故可认为 t = 0 时电容相当于短路， t 时电容相当于开路。而若换路前电容未处于零状态，则 uc(0) 0 ，电容不可视为短路，但 t 时仍有ic() 0 ，电容仍可相当于开路。

2.3 在 rc 电路中，如果串联了电流表，换路前最好将电流表短路，这是为什么？

【答】由于 rc 电路换路瞬间电流发生突变，产生初始冲击电流，故电路中若串联了电流表，则最好在换路前将电流表短接，以免初始冲击电流超过电流表的量程而将表损坏。

2.4 如果换路前 l 处于零状态，则 t = 0 时， il(0) =0 ，而t 时， ul() 0 ，因此可否认为 t = 0时，电感相当于开路， t 时，电感相当于短路？

【答】可以。

2.5 如果换路前 l 不是处于零状态，上述结论是否成立？

【答】若换路前l未处于零状态，则 il(0) 0 ， t=0 时电感不能视为开路，而 t 时，仍有ul(0) =0 ，即 t 时电感相当于短路。

2.6 在图所示电路中，开关 s 闭合前电路已处于稳态，试确定 s 闭合后电压 uc和电流 ic、i1、i2 的初始值和稳态值。

解】(1)求初始值。

由于 s 闭合前，电路已稳定，c 相当于开路，i1=is=1.5a。因此，根据换路定律，由换路前(s 断开时)的电路，首先求得。

然后，根据，由换路后(s 闭合时)的电路求得。

2)求稳态值。

由于电路稳定后，c 相当于开路。因此，首先求得。

然后，进一步求得。

2.7 在图所示电路中，开关 s 闭合前电路已处于稳态，试确定 s 闭合后电压 ul和电流 il、i1、i2 的初始值和稳态值。

解】(1)求初始值。

由于 s 闭合前，电路已稳定，l 相当于短路，r2 两端的电压等于us， r2中的电流即il。因此，根据换路定律，由换路前(s 断开时)的电路，首先求得。

然后，根据，由换路后(s 闭合时)的电路求得。

或者。2)求稳态值。

由于电路稳定后，l 相当于短路，因此首先求得。

然后，进一步求得。

2.3.1 在图所示电路原已稳定，在 t=0 时，将开关 s 闭合，试求 s 闭合后的 uc和 ic。

解】本题目是练习利用电阻的串并联来简化电路，求出响应。

根据换路定律和电路稳定时电容相当于开路，由换路前的电路求得。

换路后电容经 r3及r1 与r2的并联电阻放电，响应为零输入响应。电路可简化为图所示，其中等效电阻设。

电路的时间常数。

所以。2.8 图所示电路原已稳定，求开关 s 闭合后的响应 uc 和 i1、 i2 ，并画出其变化曲线。

解：本题目为零状态响应。换路前电容未储能，uc(0)= 0 。

将换路后电路中电容提出，用戴维宁定理将剩下的有源二端网路化简为等效电压源，则换路后电路可化简为如图所示。其中。则。所以。

uc、i1、i2的变化曲线见图。

2.9 图所示电路原已稳定。在 t=0 时将开关 s 从 a 端换接到b 端。试求换路后的响应 il和 ul。

解】此题目与2.3.1相同，只是将c 改为l。

根据换路定律和电路稳定时电感相当于短路，由换路前的电路得。

换路后电感经串联电阻放电，响应为零输入响应，设。

电路的时间常数。

所以。2.10 图所示电路原已处于稳态。试求 s 闭合后的 i2 、il和ul，并画出其变化曲线。

解】此题目与2.3.2相同，只是将c 改为l。

换路前电感无储能，il(0)=0，响应为零状态响应。

将换路后电路中的电感支路提出，使余下电路成为有源二端网路，用戴维宁定理将原电路变为图所示电路，其中：

电路的时间常数。则。

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微机原理第2章习题与答案

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