电路与模拟电子技术基础第2版习题解答.doc

1、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 其 他 02s1A )(Stti分段计算电容电压 )(tu期间s1t V2d5.01)()0(tt tiC时，stV2u期间124)1(2d)1(5.0)( tttt s 时，2u时 tt20d5.01)(其 他 sV41 )(tttu瞬时功率为 其 他 02s1W42 )()( tttiutpS电容的储能为 其 他 02s1J2 )(1)(2tttCutw2.2 在图 2.2（a）中，电感 ，电流波形如图（b）所示，求电压 、 时H3Lus1t电感吸收功率及储存的能量。图 2.2 习题 2.2 图 解 由

2、图 2.2(b)可写出电流的函数其 他 02s1A2 )(ttti 其 他 sV310 )(tdtiLtu时 1st3W)()(iupJ2312Lw2.3 在图 2.3所示电路中，已知 ， ， ，求V4cos8ttuA201i1i时的 和 。0tti1ti2图 2.3 习题 2.3 电路图解 A4sin2d4cos821d)0(01 ttuit t A4sin21d4cos81)0(2 titt2.4 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0t路已处于稳定。求 、 、 和 的初始值。CuiLi（a）动态电路 （b） 时刻的等效电路0t图 2.4 习题

3、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0t， 。V482)(Cu A28)(Li根据换路定则可知： ，4)(Cu2)0()(Lii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)0(C L时的等效电路如图(b)。所以t 1A)0(4)(CC ， ii V4)(02LL ， uu2.5 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0t和 。)(i（a）动态电路 （b） 时刻的等效电路0t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

4、电容未储能，故电感相当于短路，电容相当于短路， ， 。A1640)(Li 0)(Cu由换路定则得： ， 。Cu A1)(Lii换路后瞬间即 时的等效电路如图 2.5(b)，求得0t， V41)( 3216)(i2.6 电路如图 2.6所示，开关在 时打开，打开前电路已稳定。求 、 、 、0t CuLi和 的初始值。1iC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0t， 0)(CuA326)(Li由换路定则得： ，C)(Li1)(42)(L1ii A200CV4)()(6)(1LL iiu2.7 换路前如图 2.7所示电路已处于稳态， 时开关打开。求换路

5、后的 及 。0t Liu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0tA4136)0(Li由于电流 是流过电感上的电流，根据换路定则得Li41)0()(时，电感两端等效电阻为t9630R时间常数 s920L由此可得 时各电流和电压为tAe41)()29Ltti 0tV3)(629Lttiu t2.8 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0t及电流 。Ci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0tV6421)(Cu根据换路定则得： )0()(Cu时间常数： s.由此可得 时各电流和电压

6、为0tVe6)()5Cttu0tAe631245Ctui 0t2.9 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 。t Cui图 2.9 习题 2.9 电路图解 时，电容无储能，即 0t 0)()0(Cu时，利用叠加原理得 V62363)(Cu时间常数： s75.100R由此可得 时各电流和电压为tVe16)(75.Ctu0tA2dt75.1ti t2.10 开关在 时关闭，求如图 2.10所示电路的零状态响应 。0 ti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V12643OCU6.340R时间常数： 120L零状态响应： Ae1

7、6e)( 20OCttRUti 0t2.11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。t求 时输出响应 。0tu图 2.11 习题 2.11 电路图解 由换路定则可知： ，0)()0(Cu0)(Lii电容稳态值： V42)Cu时间常数： s15.零状态响应： e14e)(CCttut 电感稳态值： A2Li时间常数： s316零状态响应： e)(LttiVe124d)( 3Ctttitut 0t2.12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0t“2”的位置，试用三要素法求 时的电容电压 及 。0tCui图 2.12 习题 2.12

8、 电路图解 开关在位置 1时： ， V462)0(Cu由换路定则得初始值： )(稳态值： )3(42)(C时间常数： s1由三要素法得： Ve62e)(0()( 43CC ttuut 0tAe32134ti t2.13 图 2.13所示电路原已达稳态， 开关打开。求 时的响应 、 及 。0t0tCuLi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： V5.210)()0(Cu稳态值： V5Cu时间常数： s1.所以 e2)(Ctt0t（2）应用三要素法求电感电流初始值： A25.1)0()(Lii稳态值： A1时间常数： s5L所以 Ae25.01)(Ltti

9、0tVe25.1.dCtttiu0t2.14 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St合后的电流 。Li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： A214)0()(Lii稳态值： 34时间常数： s21L故得 Ae63)(2Ltti 02.15 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0t求 时的 及 。0t)( tCiu、 Lti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： V1)0()(Cu稳态值： 4.5时间常数： sC故 Ve)(ttu0A5Ctdti t（2）应用三要素法求电感电流初始值： 0)()0(Lii稳态值： 2.5时间常数： s314L所以 Ae12.5)(03Ltti t