零输入零状态及全响应优秀PPT.ppt
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1、零输入零状态及全响应零输入零状态及全响应第一页,本课件共有48页6.16.1 电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件换路定则换路定则:在换路瞬间,电容上的电压、在换路瞬间,电容上的电压、电感中的电流不能突变。电感中的电流不能突变。设:设:t=0 时换路时换路-换路前瞬间换路前瞬间-换路后瞬间换路后瞬间则:则:第二页,本课件共有48页6.16.1 电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件 初初 始始 值值 的的 计计 算算 1.1.求求求求uC(0),iL(0)情况情况情况情况1 1:给定:给定:给定:给定u uC(0),i iL L(0).情况情况情况情况2
2、2:t t=0-时时时时:原电路为直流稳态:原电路为直流稳态:C C 断路,断路,断路,断路,L L 短路短路短路短路 情况情况情况情况3 3:t t=0时时时时:原电路未进入稳态:原电路未进入稳态:第三页,本课件共有48页6.16.1 电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件 初初 始始 值值 的的 计计 算算 2.2.画画画画0时的等效电路时的等效电路时的等效电路时的等效电路.若若若若u uC(0)=0,)=0,i iL(0(0)=0,则则:C C 电压源,电压源,电压源,电压源,L L 电流源电流源电流源电流源 换路前后电压(流)不变的为电压(流)源换路前后电压(流)不变
3、的为电压(流)源换路前后电压(流)不变的为电压(流)源换路前后电压(流)不变的为电压(流)源:C C 短路,短路,短路,短路,L L 断路断路断路断路 3.3.利用电阻电路的计算方法求初始值利用电阻电路的计算方法求初始值利用电阻电路的计算方法求初始值利用电阻电路的计算方法求初始值.第四页,本课件共有48页6.16.1 电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件电路的初始条件 例例例例:已知:已知:已知:已知:t t000:_RCu uC C+_u uR R+i iC C第八页,本课件共有48页一阶电路一阶电路一阶电路一阶电路 一一 阶阶 电电 路路 指用一阶微分方程描述的电路指用一阶微分方程描
4、述的电路t t00:_RCu uC C+_u uR R+i iC C第九页,本课件共有48页t t00:_RCu uC C+_u uR R+i iC C6.2 6.2 RCRC电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程 已知:已知:已知:已知:u uC C(0(0)=)=U U,t t=0=0时,时,时,时,S S由由由由a a合向合向合向合向b b,求:求:求:求:时的时的时的时的u uC C(t t),),i iC C(t t)第十页,本课件共有48页 时时 间间 常常 数数6.2 6.2 RCRC电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程_RCu uC C+_
5、u uR R+i iC C R R:由动态元件看进去的戴维南等效电阻:由动态元件看进去的戴维南等效电阻:由动态元件看进去的戴维南等效电阻:由动态元件看进去的戴维南等效电阻第十一页,本课件共有48页当当 t=(35)时,过渡过程基本结束,电路达到稳态。时,过渡过程基本结束,电路达到稳态。t010.3680.1350.0500.0180.0070.0026.2 6.2 RCRC电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程次切距次切距tU 0t0第十二页,本课件共有48页 越大越大,过渡过程曲线变化越慢,过渡过程曲线变化越慢,uC达到达到 稳态所需要的时间越长。稳态所需要的时间越长。结论
6、:结论:tU0.368U6.2 6.2 RCRC电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程第十三页,本课件共有48页能量变化能量变化结论:电容放电的过程,就是电阻消耗能量的结论:电容放电的过程,就是电阻消耗能量的过程,直至电容储能完全释放,并被电阻消耗过程,直至电容储能完全释放,并被电阻消耗完为止,电容放电过程才算完毕。完为止,电容放电过程才算完毕。6.2 6.2 RCRC电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程_RCu uC C+_u uR R+i iC C第十四页,本课件共有48页 已知:已知:已知:已知:t t00时的时的时的时的uC(t t)和和iC C(
7、t t)。+_4K2FQ(t=0)+_iCuC12V8K答案答案6.2 6.2 RCRC电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程电路的放电过程第十五页,本课件共有48页 已知:已知:已知:已知:t t=0=0时,时,时,时,i iL L(0(0)=)=I I,求:求:求:求:时的时的时的时的i iL L(t t),),u uL L(t t)RL 放放 磁磁 过过 程程.UsRu uR Ru uL La ab b.S S (t t=0)=0).i iL L+_+_LRu uR Ru uL Li iL L+_+_LRLRL电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程第十六页,本课件共
8、有48页 利用对偶关系利用对偶关系利用对偶关系利用对偶关系:RCRC串联串联串联串联:RLRL并联并联并联并联:RLRL电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程第十七页,本课件共有48页RLRL电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程Ru uR Ru uL Li iL L+_+_L第十八页,本课件共有48页 综上所述综上所述综上所述综上所述,一阶电路的零输入响应变化模式相同,即:一阶电路的零输入响应变化模式相同,即:一阶电路的零输入响应变化模式相同,即:一阶电路的零输入响应变化模式相同,即:故求一阶电路的零输入响应时,故求一阶电路的零输入响应时,故求一阶电路的零
9、输入响应时,故求一阶电路的零输入响应时,确定出确定出确定出确定出f f(0(0+)和和和和 以后,就可以唯一地确定响应表达式以后,就可以唯一地确定响应表达式以后,就可以唯一地确定响应表达式以后,就可以唯一地确定响应表达式RLRL电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程电路的放磁过程第十九页,本课件共有48页例题例题例题例题 例:例:例:例:已知已知已知已知t t 0 00:第二十一页,本课件共有48页 已知已知已知已知 u uC C(0)=0(0)=0,求:,求:,求:,求:时的时的时的时的u uC C(t t),),i iC C(t t)6.36.3 RC RC电路的充电过程电路的充电过程
10、电路的充电过程电路的充电过程-零状态零状态零状态零状态 RC 充充 电电 过过 程程-零零 状状 态态_URu uR RCu uC CS S (t t=0)=0)i iC C+_.第二十二页,本课件共有48页 RC电路的零状态响应曲线电路的零状态响应曲线6.36.3 RC RC电路的充电过程电路的充电过程电路的充电过程电路的充电过程-零状态零状态零状态零状态第二十三页,本课件共有48页 充充 电电 效效 率率 电源提供的电能一半转化为电场能量储存在电源提供的电能一半转化为电场能量储存在电容中,另一半被电阻消耗掉。电容中,另一半被电阻消耗掉。6.36.3 RC RC电路的充电过程电路的充电过程电
11、路的充电过程电路的充电过程-零状态零状态零状态零状态第二十四页,本课件共有48页 例:例:例:例:已知已知已知已知t t 0 0时,原电路已稳定,时,原电路已稳定,时,原电路已稳定,时,原电路已稳定,t t=0=0时合上时合上时合上时合上S S,求:求:求:求:时的时的时的时的u uC C(t t),),u u0 0(t t).S S(t t=0)=0)1V1F21u uC C(t t)u u0 0(t t)+_+_.6.36.3 RC RC电路的充电过程电路的充电过程电路的充电过程电路的充电过程-零状态零状态零状态零状态第二十五页,本课件共有48页0uC,u0t1V.uC(t)u0(t)6.
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