电工学课后答案第2章电路的瞬态分析习题及答案

(2) 求稳态值
? uC ?
S
R2
6 kΩ
R3
? uR
12 kΩ ?
S
2.5.2 图所示电路 原已处于稳态。试用三 ?
R1
要素法求 S 闭合后的 uC。 US
3 kΩ
? 18 V R2
6 kΩ
C 10 ? F
? uC ?
R3
6 kΩ
R4
3 kΩ
第2章 电路的暂态分析
2.5.3 图所示电路原已 处于稳态，在 t = 0 时，将开 关 S 断开，试用三要素法求 换路后的 uC 和 iC。
S
? US ? ? uC
18 V ?
R1
8Ω
iC
C 50 ? F
0.5 A
IS
R2
12 Ω
S
2.5.4 图所示电路原 已处于稳态。试用三要素 ?
R1
6Ω
法求开关 uL。
S
断开后的
iL
和
US ?
12 V
? iL
uL L
? 24mH
4A
IS
R2
6Ω
第2章 电路的暂态分析
练习题解答
2.2.1 在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，
来自百度文库
然后，根据，由换路后 (S 闭合时) 的电路求得
i1(0)
?
uC(0) R1
?
6 4
A
?
1.5
A
i2(0) ?
uC(0) R2
?
6 2
A?
3A
I S 1.5 A
i1
iC
C?
R1
uC
4Ω
?
iC(0) ? IS ? i1(0)? i2(0) ? (1.5?1.5? 3) A? ?3A
S
i2
R2
2Ω
第2章 电路的暂态分析
L
uL
? 1H
第2章 电路的暂态分析
2.4.2 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 I S
其变化曲线。
24 A
i1 S
R1
1.5 Ω
2.4.3 图所示电路 原已处于稳态。在 t = 0 时将开关 S 从 a 端改合 到 b 端。试求换路后的
iL 和 uL，并说明是什么 响应。
第2章 电路的暂态分析
练习题
2.2.1 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。
IS
i1
iC
C?
R1
uC
1.5 A
4Ω
?
2.2.2 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、
u L (0) ?
US R1
?
12 4
A
?
3A
然后，根据，由换路后 (S 闭合时) 的电路求得
i1(0) ?
R2 R1? R2
iL (0) ?
6 ?3A? 4? 6
1.8 A
i2 (0) ?
R1 R1 ? R2
iL (0) ?
4 ?3A? 4? 6
1.2 A
第2章 电路的暂态分析
或者
i2(0) ? iL(0)? i1(0) ? (3 ? 1.8) A ? ?1.2 A uL(0) ? US ? R1i1(0) ? (12? 4?1.8) V ? 4.8 V
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 = 1.5 A。因此，根据换路定律，由换路前( S 断开时)的电路，首先 求得 uC (0) ? R1 I S ? (4 ? 1.5) V ? 6 V
(2) 求稳态值
C 相当于开路。因此，首先求得
iC (? ) ? 0 A
然后，进一步求得
i1(?
)
?
R2 R1 ? R2
IS
?
( 2 ?1.5) 4? 2
A?
0.5 A
i2(? ) ? IS ? i1(? )? iC(? ) ? (1.5? 0.5? 0)A? 1A
uC(? ) ? R1i1(? ) ? (4?0.5)V? 2V
i2 的初始值和稳态值。
12 V
L
? uL ?
? US ?
iL
i1
R1
4Ω
S
i2 R2 2 Ω
S
i2 R2
6Ω
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第2章 电路的暂态分析
2.2.3 在图所示电路
中，开关 S 闭合前电路已
处于稳态，C 中无储能， ?
试确定 S 闭合后电压 uC、
uL 和电流 i1 、 iC 、iL 的初
US ?
始值和稳态值。
R1
2Ω
i1 S
10 V
?
iC
uC C
?
R2
?
3Ω
iL
5A IS
uL L
?
2.3.1 在图所示电路 原已稳定，在 t = 0 时， I S 5 A 将开关 S 闭合，试求 S 闭 合后的 uC 和 iC。
R1
3 Ω iC R2
S 6Ω
R2
8Ω
?
iC
uC
C
? 10 ? F
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第2章 电路的暂态分析
2.3.2 在图所示电 路原已处于稳态，在 t =
0 时，将开关 S 闭合，试 求响应 uC 和 iC，并说明 是什么响应？
S
IS
15 mA
?
iC
R1
3 kΩ
uC
?
C 5 ?F
R2
6 kΩ
2.3.3 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。
第2章 电路的暂态分析
2.2.2 在图所示电路中， 开关 S 闭合前电路已处于稳态，
L ? uL ?
iL i1
S
i2
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
?
US 12 V ?
R1
4Ω
R2
6Ω
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
aS
R1
3Ω
b
?
?
U S1
US2
?
?
6V
6V
R3
i2
7Ω
R2 ? iL
3 Ω uL L
? 0.4 H
R3
3Ω
R2 ? iL
6Ω uL L
? 1H
第2章 电路的暂态分析
2.5.1 图所示电路原已 处于稳态。试用三要素法求 开关 S 闭合后的 uL 和 uR。 ?
US
?
R1
2 kΩ
40 V
C 50 ? F
S
i1
? US ? 20 V
R1
R3
4 kΩ iC
R2
6 kΩ
1.6 kΩ
? uC
?
iC
C 2.5 ? F
第2章 电路的暂态分析
2.3.4 图所示电路中 电容原先未充电。在 t = 0
时将开关 S1 闭合， t = 0.1 s 时将开关 S2 闭合，试求 S2闭合后的响应 uR1，并 说明是什么响应。
S1 C 2.5 ? F
S2
t?0
?
U S30 V ?
t ? 0.1 s ?
R u R 1
1
?
60 kΩ
R2
120 kΩ
2.4.1 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。24 V
R1 a S
2Ω
b
?
US
R2
6Ω
?
R3
4Ω
?
iL