第三章 电路的暂态分析

第三章 电路的暂态分析
一、填空题：
1. 一阶RC 动态电路的时间常数τ=________,一阶RL 动态电路的时间常数τ=________。

2. 一阶RL 电路的时间常数越______ (选择大或小)，则电路的暂态过程进行的越 （选择快或慢）。

3. 在电路的暂态过程中，电路的时间常τ数愈大，则电压和电流的增长或衰减就 。

4. 根据换路定律，()0C u += ，()+0L i = 。

5. 产生暂态过程的的两个条件为 和 。

6. 换路前若储能元件未储能，则换路瞬间电感元件可看为 ，电容元件可看为 ；若储能元件已储能，则换路瞬间电感元件可用 代替， 电容元件可用 代替。

7. 电容元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为 ；电感元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为 。

8. 微分电路把矩形脉冲变换为 ，积分电路把矩形脉冲变换为 。

9．下图所示电路中，设电容的初始电压(0)10C u V -=-，试求开关由位置1打到位置2后电容电压上升到90 V 所需要的时间为 秒。

F
μ100
10. 下图所示电路中，V U u C 40)0(0_==，开关S 闭合后需 秒时间C
u 才能增长到80V ？
+
U C -
11. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t =时将开关断开，此时电路的时间常数τ为 。

U
12. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关的瞬间，)0(+L U
为 。

1A
i L
13. 下图所示电路开关S 闭合已久，t=0时将开关断开，则i L (0-)= ，u C (0+)= ，i C (0+)= 。

u c
14．图7所示电路，当t=0时将开关闭合，则该电路的时间常数为 。

A ．0.02S
B ．0.05S
C ．7.2S
D ． 0.03S
24
15. 下图所示电路再换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为
A 和
)(∞i A 。

+-
16. 下图所示电路再换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为 A 和
)(∞i
A 。

+-
17. 下图所示电路再换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为 A 和
)(∞
i A 。

L 2
18. 下图所示电路再换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为 A 和
)(∞i A 。

+
-
Ω
19．下图所示电中，开关Ｓ在闭合前电路处于稳态，电容Ｃ、电感Ｌ无能量储存，
在 t = 0时将开关S 闭合，则
)0(+i 为 、u C (0+)为 、 )(∞i 为 、u()∞为 。

C
20. 下图所示电路，已知100E V =，1R M =Ω，50C F μ=
，开关在位置1已很久，当0t =时开关由位置1打向位置2，则经过 秒电流减小到其初始值的一半。

C
二、选择题:
1. 在直流稳态时，电感元件上（ ）。

A. 有电流，有电压
B. 有电流，无电压
C. 无电流，有电压
D. 无电流，无电压 2. 在直流稳态时，电容元件上（ ）。

A. 有电压，有电流
B. 有电压，无电流
C. 无电压，有电流
D. 无电压，无电流 3. RC 电路在零输入条件下，时间常数的意义是（ ）。

A ．电容电压衰减到初始值的0.632倍所需的时间
B ．电容电压衰减到初始值的0.368倍所需的时间
C ．过渡过程所需要的时间
D ．以上说法都不对
4. RC 电路在零状态下，时间常数的意义是（ ）。

A ．电容电压增加到稳态值的0.632倍所需的时间
B ．电容电压增加到稳态值的0.368倍所需的时间
C ． 过渡过程所需要的全部时间
D ．以上说法都不对
5. 充电后的电容进行放电的过程属于（ ）。

A ．零输入响应
B ． 零状态响应
C ．全响应
D ．不能确定
6. 电路的暂态过程从t=0大致经过（ ）时间，工程上就可认为达到稳定状态了。

A.τ
B.（3～5）τ
C. 10τ
D. ∞ 7. RL 串联电路的时间常数为（ ）
A.RL
B. R L
C.L R
D. 1RL
8．在换路瞬间，下列各项中除( )不能跃变外，其他全可跃变。

A ．电感电压
B. 电容电流
C.电阻电压 D ．电感中储存的能量
9. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关瞬间，初始值
)0(+L i 和)0(+i 分别为（ ）。

A. 0A ，1.5A
B. 3A, 3A B. 3A, 1.5A D. 1.5A, 3A
+
-
2Ω
10. 下图所示电力开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关瞬间，电流初始值)0( i 为（ ）。

A. 1A
B. 0.8A
C. 0A
D. 0.4A
S
i
10Ω
11. 下图所示电路开关S 闭合前电容元件和电感元件均未能储能，试问开关闭合瞬间发生跃变的是（ ）。

A.i 和1i
B.i 和3i
C.2i 和c u
D. i 和2i
3
+
U C
-
12. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态。

当开关闭合后各电流状况为（ ）。

A. 1i 、2i 、3i 均不变
B. 1i 不变、2i 增长为1i 、3i 衰减为零
C. 1i 增长、2i 增长、3i 不变
D. 1i 、2i 、3i 均增长
2
2
13．下图所示电路在0t =时刻开关S 闭合，则电容器开始充电，其充电时间常数为（ ）。

A. 1R C τ=
B. 12()R R C τ=+
C. 123()R R R C τ=++
D. 123(//)R R R C τ=+
1
U s
C
14．下图所示电路在换路前处于稳定状态，在t =0瞬间将开关S 闭合，则i C (0+)为( )。

A ．0.6A
B ．0A
C ．0.3A
D ．－
0.6A
F
15. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在t =0瞬间将开关S 闭合，则iL(0+)为( )。

A ．1A
B ．2A
C ．20A
D ．10A
16. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t =时闭合开关，则开关闭合瞬间电容的电压为( )。

A. 0.2V
B. 1V
C. 0.8V
D. 1.2V
+_
5Ω
1V
1H
1F
1Ωt=0
S +_
C u
17．下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t =时打开开关，电路的时间常数τ为( )。

A. 0.6mS
B. 1.7mS
C. 0.66S μ
D. 0.707S μ
(0)
t =+
_
4020Ω
20F
μ
18. 下图所示电路，在换路前处于稳定状态，在0t =时将开关断开，此时电感电流L i 的初始值为（ ）。

A ．0A
B ．0.5A
C ．﹣0.5A
D ． 1A
10
19．下图所示电路，在开关打开后电路的时间常数为 ( ) 。

A ． R 1C B ． R 2C C ． (R 1+R 2)C D ． （
R 1//R 2)C
20．下图所示电路换路前处于稳定状态，在t=0时开关突然断开则i(0+)为 （ ）。

A ．1A
B ．0A
C ．1.5A
D ．0.5A
9V
)
t
三、计算题：
1. 下图所示电路，开关在t=0打开之前已经关闭长时间，求t ≥0时i 1(t)和i 2(t)。

2. 如图所示电路，开关在未打开前电路处于稳定状态，0t =时，把开关打开，求t>0时电感中的电流i 。

S (t=0)
3. 下图所示电路，开关闭合前已达稳态，在t = 0时开关闭合。

求换路后的电流()L i t 。

I 8V
4. 下图所示电路，开关原来长时间地处于断开状态， 在t=0时将开关闭合。

用三要素法求i
L (t)、i 1(t)。

（0t ≥）
L
5. 下图所示电路，开关打开前已达稳定。

在t = 0时开关打开，求换路后电容电压u C (t)的表达式，并画出曲线。

6. 下图所示电路，开关原来长时间地处于断开状态， 在t=0时将开关闭合。

用三要素法求u c (t)、i 1(t)。

（0t ≥）
u c
7. 下图所示电路，开关原来长时间地处于断开状态，在t=0时将开关S 闭合。

试用三要素法求u C (t)、i C (t)。

（0t ≥）
9V
8. 下图所示电路在换路前处于稳定。

当将开关从1的位置合到2的位置后，试求()c
u t 和()c i t 。

+
-
3V
9. 下图所示电路，开关原来长时间地合在1位置，在t=0时将开关由1位置扳至2位置，用三要素法求i(t)。

（0t ≥）
+_
_
160mH
12V
18V
6Ω
6Ω3Ω21t=0i
+
10. 下图所示电路开关K 原合在“1”的位置，t=0时，开关由“1”合向“2”，换路之前，电路处于稳态，求换路后()c u t 及c i ,并画出它们的变化曲线。

11. 下图所示电路中，
V U 20=，Ω=k R 121，Ω=k R 62，F C μ=101，F C μ=202。

电容元件原先未能储能。

当开关闭合后，试求两串联电容元件两端的电压C u 。

+
U -
S
t =0+
U C
-
R 1
C 1
C 2
12. 下图所示电路中，
mA I 10=，Ω=k R 31，Ω=k R 32，Ω=k R 63，F C μ=2。

在开关S 闭合前电路已处于稳态。

试求0≥t 时C
u 和1i ，并作出他们随时间的变
化曲线。

C
i +
U C
-
R 1
R 3
S
t =0
13. 下图所示电路中，在开关闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压C u ，并作出C u 的曲线。

14. 下图所示电路中，V u C 10
)0(_=，试求0≥t 时的C u 和0u ，并画出它们的变化曲线。

+
O -
15. 下图所示电路，开关闭合前电路已稳定，在t=0时将开关闭合，求开关闭合后电路中的()L i t 、()L u t 。

+
_
()
t ()
L t
16. 下图所示电路，开关在位置1已很久，在0t =时开关由1打向2，试求0t ≥时电容上的C u 和电阻上电流i 。

C
17. 下图所示电路中开关在位置1时已处于稳定状态。

t=0时将开关由位置1合向位置2， 求换路后电感电流()L i t ，并作其变化曲线。

3H
18. 下图所示电路，开关原来长时间闭合，
在t=0时将开关断开，求断开开关后的()C u t 。

u C (t)
19． 下图所示电路中，开关S 打开前已处于稳定状态。

t=0时开关S 打开，求0t 时的电感电流 ()L i t 和电压()L u t ， ()L i t 和 ()L u t 的变化曲线。

Ω
)
20．下图所示电路，换路前电路已处于稳态，在t=0时将开关S 合上，求t ≥0时i 1(t)。

10mA。