第3章電路的暫態(tài)分析答案

1、第3章電路的暫態(tài)分析練習(xí)與思考3.1.1什么是穩(wěn)態(tài)？什么是暫態(tài)？答：穩(wěn)態(tài)是指電路長時間工作于某一狀態(tài)，電流、電壓為一穩(wěn)定值。暫態(tài)是指電路從一種穩(wěn)態(tài)向另一種穩(wěn)態(tài)轉(zhuǎn)變的過渡過程。3.1.2在圖33所示電路中，當(dāng)開關(guān)S閉合后，是否會產(chǎn)生暫態(tài)過程？為什么？R2uR?S(t=0)R1us?圖33練習(xí)與思考3.1.2圖答：不會產(chǎn)生暫態(tài)過程。因為電阻是一個暫態(tài)元件，其瞬間響應(yīng)僅與瞬間激勵有關(guān)，與以前的狀態(tài)無關(guān)，所以開關(guān)S閉合后，電路不會產(chǎn)生暫態(tài)過程。

2、3.1.3為什么白熾燈接入電源后會立即發(fā)光，而日光燈接入電源后要經(jīng)過一段時間才發(fā)光？答：白熾燈是電阻性負載，電阻是一個暫態(tài)元件，其暫態(tài)響應(yīng)僅與暫態(tài)的激勵有關(guān)，與以前的狀態(tài)無關(guān)；而日光燈是一個電感性負載，電感是一個記憶元件，暫態(tài)響應(yīng)不僅與暫態(tài)激勵有關(guān)，還與電感元件以前的工作狀態(tài)有關(guān)，能量不能發(fā)生突變，所以日光燈要經(jīng)過一段時間才發(fā)光。3.2.1任何電路在換路時是否都會產(chǎn)生暫態(tài)過程？電路產(chǎn)生暫態(tài)的條件是什么？答：不是。只有含有儲能元件即電容或

3、電感的電路，在換路時才會產(chǎn)生暫態(tài)過程。電路產(chǎn)生暫態(tài)的條件是電路中含有儲能元件，并且電路發(fā)生換路。3.2.2若一個電感元件兩端電壓為零，其儲能是否一定為零？若一個電容元件中的電流為零，其儲能是否一定為零？為什么？答：若一個電感元件兩端電壓為零，其儲能不一定為零，因為電感元件電壓為零，由只能說明電流的變化率為零，實際電流可能不為零，由知電感儲能不dtdiLu?221LiWL?為零。若一個電容元件中的電流為零，其儲能不一定為零，因為電容元件電

4、流為零，由只能說明電壓變化率為零，實際電壓可能不為零，由知電容儲能dtduCi?221)(CutWC?不為零。3.2.3在含有儲能元件的電路中，電容和電感什么時候可視為開路？什么時候可視為短路？答：電路達到穩(wěn)定狀態(tài)時，電容電壓和電感電流為恒定不變的值時，電容可視為開路，電感可視為短路。3.2.4在圖313所示電路中，白熾燈分別和R、L、C串聯(lián)。當(dāng)開關(guān)S閉合后，白熾燈1立即正常發(fā)光，白熾燈2瞬間閃光后熄滅不再亮，白熾燈3逐漸從暗到亮，最后

5、達到最亮。請分析產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因。答：這種說法不正確。一階電路的時間常數(shù)是由電路的結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)共同決定的。3.5.4在RC串聯(lián)電路中，欲使暫態(tài)過程的速度不變，而使初始電流減小，應(yīng)采取什么方法？在RL串聯(lián)電路中，欲使暫態(tài)過程的速度不變，而使穩(wěn)態(tài)電流減小，應(yīng)采取什么方法？答：在RC串聯(lián)電路中，欲使暫態(tài)過程的速度不變，而使初始電流減小，可以通過改變換路前電源參數(shù)來改變，也就是使電容初始電壓減??；在RL串聯(lián)電路中，欲使暫態(tài)過程的速度不變，而

6、使穩(wěn)態(tài)電流減小，可以通過改變換路前電源參數(shù)來改變，也就是使電感初始電流減小。3.5.5常用萬用表“R1000”擋來檢查電容器（電容量應(yīng)比較大）的質(zhì)量。如果檢查時發(fā)現(xiàn)下列現(xiàn)象，試解釋并說明電容器的好壞。（1）指針滿偏轉(zhuǎn)；（2）指針不動；（3）指針很快偏轉(zhuǎn)后又返回原刻度處；（4）指針偏轉(zhuǎn)后不能返回原刻度處；（5）指針偏轉(zhuǎn)?后返回速度很慢。答：（1）指針滿偏轉(zhuǎn)，說明電容器漏電電流很大，可能內(nèi)部絕緣已損壞，造成電容器被短路所致。但如果稍后指針能

7、返回原處，則只是因為電容量大，充電電流太大而已。（2）指針不動說明充電電流為0，電容器端線了。（3）開始充電電流大，然后逐漸減小，充電結(jié)束后電流為0，所以返回原刻度，說明電容器是好的。（4）指針不能返回原處說明存在漏電流，電容器質(zhì)量不好，漏電電流較小，尚可使用，否則應(yīng)報廢。（5）指針返回速度很慢說明電容量很大，充電時間時間常熟大，電流減小慢。只要經(jīng)過一定的時間，指針能返回原處，電容就是好的。3.6.1電路中含有多個電阻時，時間常數(shù)中電阻

8、R等于多少？?答：電路中含有多個電阻時，時間常數(shù)中電阻R等于換路后電感或電容元件兩端的?等效電阻。3.6.２電路中含有多個電容或者電感元件時，時間常數(shù)中的電容或電感等于多少？?答：電路中含有多個電容或者電感元件時，時間常數(shù)中的電容或電感等于換路后的?電容或電感元件參數(shù)。3.6.3分析例318和例319全響應(yīng)中的穩(wěn)態(tài)分量、暫態(tài)分量和零輸入響應(yīng)分量、零狀態(tài)響應(yīng)分量。答：318中，則穩(wěn)態(tài)分量為4V、暫態(tài)分量為Veetuttc50050024)

9、42(4)(???????、零輸入響應(yīng)分量為、零狀態(tài)響應(yīng)分量為。5002teV??5002teV?5004(1)teV??319中，則穩(wěn)態(tài)分量為、暫態(tài)分3331031051551()()123121212ttLiteeA?????????512A量為、零輸入響應(yīng)分量為、零狀態(tài)響應(yīng)分量為。3310112teA???331013teA??33105(1)12teA???3.7.1RC串聯(lián)電路中，改變R的大小時，將如何改變微分電路和積分電路的