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如何用三要素法公式计算一阶电路的电流和电压?

时间:2023-06-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:一阶电路三要素法一阶电路的全响应可分解为零输入响应和零状态响应之和,但这种求解都比较麻烦,下面介绍一种求解一阶电路暂态过程的简便方法——三要素法。

如何用三要素法公式计算一阶电路的电流和电压?

一阶电路三要素法

一阶电路的全响应可分解为零输入响应和零状态响应之和,但这种求解都比较麻烦,下面介绍一种求解一阶电路暂态过程的简便方法——三要素法。

由式(3-32),一阶电路的全响应为

其一般形式为

一阶线性电路的全响应由稳态值f(∞)、初始值f(0+)和时间常数τ这3个特征值组成,这些特征值称为一阶电路的三要素。

1.三要素法公式

对于任何一阶电路中任意处的电压或电流,均可用三要素法进行分析,三要素法公式为

式中 f(t)——电路中任意时刻的电压或电流;

f(0+)——换路后最初瞬间电压或电流的初始值;

f(∞)——电压或电流的稳态值;(www.xing528.com)

τ ——电路的时间常数。

2.三要素法解题步骤

(1)确定电压或电流初始值f(0+)。

关键:利用L、C元件的换路定律,求出独立初始值uC(t)和iL(t);作出t=0+的等效电路,再确定非独立初始值。

(2)求电压或电流的稳态值f(∞)。

关键:电路达到稳态时,L用短路代替,C用开路代替。

(3)确定时间常数τ值。

在RC电路中,τ=RC;在RL电路中,img。其中,R是将电路中所有独立源置零后,从C或L两端看进去的等效电阻(即戴维南等效电路中的R0)。

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