二階動態電路響應能否採用三要素法求解

2021-04-19 18:51:06 字數 4034 閱讀 6836

1樓:匿名使用者

任何線性系統的行為都可以由初值(當前的狀態)和以後的輸入來決定。但具體解決卻不是像一階電路這麼簡單,所以一般不能用三要素法直接得到,用運演算法比較方便。再說二階電路也不止三個要素。

解釋一階電路三要素法中的三要素

2樓:匿名使用者

一個是換路後瞬間的初始值,以a表示

第二個是換路後的終了之,即時間趨近於無窮大時的值,以b表示第三個是時間常數,以c表示

則動態值為 b+(a-b)e^(t/c)

3樓:一碗湯

三要素公式為:u1-u2*e^(-t/rc)

u1穩定狀態t趨向無窮

u1-u2初始狀態t=0

rc時間常數

在一個電路簡化後(如電阻的串並聯,電容的串並聯,電感的串並聯化為一個元件),只含有一個電容或電感元件(電阻無所謂)的電路叫一階電路。主要是因為這樣的電路的laplace等效方程中是一個一階的方程。

擴充套件資料:

1.任意激勵下一階電路的通解一階電路,a.b之間為電容或電感元件,激勵q(t)為任意時間函式,求一階電路全響應一階電路的微分方程和初始條件為:

df(t)dt+p(t)f(t)=?(t)

(1) f(0+)=u0其中p(t)=1τ,

用「常數變易法」求解。

令f(t)=u(t)e-∫p(t)dt,代入方程得

u(t)=∫(t)e∫p(t)dtdt+c1f(t)=c1e-∫p(t)dt+e-∫p(t)dt

∫(t)e∫p(t)dtdt=fh(t)+fp(t)

(2)常數由初始條件決定.其中fh(t)、fp(t)分別為暫態分量和穩態分量。

2.三要素公式通用形式用p(t)=1τ和初始條件f(0+)代入(2)式有c1=f(0+)-fp(0+)f(t)=fp(t)+[f(0+)-fp(0+)]e-1

上式中每一項都有確定的數學意義和物理意義.fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt在數學上表示方程的特解,即t~∞時的f(t),所以,在物理上fp(t)表示一個物理量的穩態。(隨t作穩定變化)。

fh(t)=c1e-1τ在數學上表示對應齊次方程的通解,是一個隨時間作指數衰減的量,當時t~∞,fh(t)~0,在物理上表示一個暫態,一個過渡過程。

c1=f(0+)-fp(0+),其中fp(0+)表示穩態解在t=0時的值.τ=rc(或l/r),表示f(t)衰減的快慢程度,由元件引數決定.

4樓:匿名使用者

一階電路三要素法 ①時間常數τ:  電感τ=gl,電容τ=rc。②初始值 (t=0+時刻):

電感(電流源)從 t=(0-) → (0+)時電流恆不變、電感(電流源)電壓可突變;電容(電壓源) 從t=(0-)→(0+)時電壓恆不變、電容(電壓源)電流可突變。③後穩態值 ( t=∞時):  t=∞時 電感視短路、電容視開路,求出元件電流或電壓值。

【 註釋:  t=(0-)時稱電路前穩態;t=(0-)→(0+)稱換路瞬間;t=(0+) → ∞ 稱動態過程;t=∞ 稱電路後穩態】。一階電路三要素與一階微分方程求解結果一致。

電路圖如下,支路i3有一個開關(未畫),求開關閉合時電感電壓u(t)=?

一、微分方程求解法。

二、三要素求解法。一般 (kcl+kvl+ⅴcr) 首先求出的是支路電流,再通過支路電流求導或積分求出電感電容的電壓。本題用三要素可直接求電感電壓。

① 求時間常數τ。從l二端看進去的戴維南等值電阻 (電壓源短路、電流源開路),(1/4)//2=2/9 ω,時間常數 τ=gl=(9/2) × (1/6)=3/4,於是 e指數  - t/τ = - (4/3)t。

② 求電壓初始值。求解 u(0+)=?換路時電感視為電流源:

電流恆定不突變 i(0+)=ⅰ(0-)=0;電壓發生突變。開關未合u(0-)=0,開關合上電壓發生突變 u(0+)=u(2ω)=1.5v × =4/3v。

③ 求電壓後穩態值。t=∞時電感視為短路,因此得到 u(∞)=0v。

④ 寫出電感時間函式u(t)。

u(t)=u(∞)+[ (u(0+)-u(∞) ]e^(-t/τ)

······=0+[ 4/3-0 ]e^(-t/τ)

······=(4/3)e^(-4/3)t。

⑤ 求解電感電流 ⅰ(t)。

先求電流初始值: 換路後 ⅰ(0+)=ⅰ(0-)=0a。再求電流後穩態值:

 t→∞時電感短路,只剩一個 (1/4)ω 電阻,電路電流i=1.5v / (1/4)ω=6a,亦即 ⅰ(∞)=6a。最後~時間常數τ同前。

ⅰ(t)=ⅰ(∞)+[ ⅰ(0+)-ⅰ(∞) ]e^(-t/τ))

·····=6+[ 0-6 ]e^(-t/τ)。

·····=6-6e^(-t/τ)

5樓:

充電的終了值就是電源電壓(與接法有關),放電的終了值是零。

一階動態電路的全響應及三要素法

6樓:匿名使用者

uc(0-)=8v,uc(∞)=7v,時間常數t=r0c=1*.01=0.1

算穩態值的時候,把兩個4v電阻並聯成一個版2v電阻r,用kcl和kvl各列寫一個方程。解出i和通過r的電流

權i2,得到穩態uc。

把電壓源短路,電流源斷路,你畫出等效電路,就相當於兩個2v電阻並聯,求出r0=1

7樓:匿名使用者

戴維寧等效成電容電阻電源 然後帶公式

如何利用三要素法求解一階動態電路

8樓:匿名使用者

求解步驟:

1、求三個要素:初始值、穩態值、時間常數,

2、套用三要素法公式寫結果。

動態電路三要素法是哪三要素

9樓:匿名使用者

初始值,特解和時間常數。對於直流電路而言,特解就是電路達穩態後的電壓電流值,是一個常數,而初始值就是換路前電壓電流值,也是常數,時間常數就是濤,***。。。對於正弦電源激勵下的電路,特解就是電路的穩態響應,它是一個關於t的函式,也就是換路後電路穩定之後電壓電流值的變化規律,初始值和直流一樣

動態電路,電路用三要素法求

10樓:匿名使用者

^t<0,

抄uc(0-)=0,ic(0-)=0,

t=0,uc(0+)=uc(0-)=0,ic(0+)=10 x 10/(10+5)=100/15=20/3 a,

t>0,ro=5+10=15ω,τ=roc=15s,

t=∞,uc(∞)=10x10=100v,ic(∞)=0,

uc(t)=uc(∞)+[uc(0+)-uc(∞)]e^(-t/τ)=100-100e^(-0.067t) v,

ic(t)=ic(∞)+[ic(0+)-ic(∞)e^(-t/τ)=20e^(-0.067t)/3 a,

u(t)=uc(t)+5ic(t)=100-200e^(-0.067t)/3 v。

11樓:鄧思凡

1)t=0 之前的穩復

態情況是制

電容支路開路,這樣求出6kω電阻bai上的電壓,du這個電壓就是zhiuc(0)時電容電壓dao;

2)t=∞ 時,電容放電完了 uc(∞)= 0;

3)時間常數=電容*(r1//r2+r3),電源支路電阻被開關短路了;

圖示動態電路,開關s開啟前電路已達穩態,t=0時,s開啟。用三要素法求開關開啟後的全響應il(t)和ul(t)。

12樓:匿名使用者

如圖所示電路,在s閉合

前已處於穩定狀態,試用三要素法求開關閉合後的電壓uc(t).當t=0時,開關動作閉合,根據換路定理uc(0+)=uc(0-)=20(v)當t趨向無窮大時,有uc(無窮)=30*20/(30+20)=12(v)針對t>0的電路,從電容兩端看去的等效電阻為r=8+20*30/(20+30)=20k即時間常數為rc=10*20=200ms=0.2s代入三要素公式可得uc(t)=uc(無窮)+[uc(0+)-uc(無窮)]e^(-t/0.2)=12+8e^(-5t)(v)(t>=0)

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你是說那個反饋回來的c是嗎,這電路就是這樣的了它的作用,要是看那什麼函專數傳遞公式屬,能讓你暈死這就是一個正反饋的作用,經過兩個r和一個c構成的一個低通濾波器的訊號,通過運放放大之後,又反饋回來再放大,再反饋,再放大,這就是一個正反饋的過程,但它放大的訊號都是經過低通濾波器之後的 有用 的訊號,這樣...