电路与模拟电子技术基础第版习题解答.doc

第2章一阶动态电路的暂态分析习题解答

。

图2.1 习题2.1图
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 在图2.2（a）中，电感，电流波形如图（b）所示，求电压、时电感吸收功率及储存的能量。

图2.2 习题2.2图
解 由图2.2(b)可写出电流的函数

时

2.3在图2.3所示电路中，已知，，，求时的 和。

图2.3 习题2.3电路图
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
图2.4 习题2.4电路图
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2.5（a）所示电路已稳定且电容未储能，时开关闭合，求和。

（a）动态电路 （b）时刻的等效电路
图2.5 习题2.5电路图
解 由题意得，换路前电路已达到稳定且电容未储能，故电感相当于短路，电容相当于短路，，。
由换路定则得：，。
换路后瞬间即时的等效电路如图2.5(b)，求得
，　
2.6电路如图2.6所示，开关在时打开，打开前电路已稳定。求、、、和的初始值。

图2.6 习题2.6电路图
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　换路前如图2.7所示电路已处于稳态，时开关打开。求换路后的及。

图2.7 习题2.7电路图
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　换路前如图2.8所示电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及电流。

图2.8 习题2.8电路图
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：
时间常数：
由此可得时各电流和电压为

2.9　换路前如图2.9电路已处于稳态，时开关闭合。求换路后电容电压及。

图2.9 习题2.9电路图
解时，电容无储能，即　
时，利用叠加原理得

时间常数：
由此可得时各电流和电压为

2.10开关在时关闭，求如图2.10所示电路的零状态响应。

图2.10 习题2.10电路图
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在如图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。

图2.11 习题2.11电路图
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在如图2.12所示电路中，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。

图2.12 习题2.12电路图
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图2.13所示电路原已达稳态，开关打开。求时的响应、及。

图2.13 习题2.13电路图
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，如图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2.14 习题2.14电路图
解（1）应用三要素法求电感电流
初始值：
稳态值：
时间常数：
故得　
2.15在如图2.15所示的电路中，开关S闭合前电路为稳态，时开关闭合，试求时的及。

图2.15 习题2.15电路图
解　（1）应用三要素法求电容电压
初始值：
稳态值：
时间常数：
故

（2）应用三要素法求电感电流
初始值：
稳态值：
时间常数：
所以