第九章 线性电路动态过程的时域分析

第五章动态电路的时域分析§59激励为任意波形的响应与卷

§5.9 激励为任意波形的响应与卷积积分 5.9.1 卷积积分 首先，设两个相同函数)(1t f 和)(2t f ，且0

动态电路的时域分析

动态电路的时域分析习题 10-1 设图（a ）、（b ）电路达到稳态，在0=t 时开关S 动作，试求图中所标电压、电流的初 值。 C u L i L (a) (b) 题10-1图 S 开，等效 图 如图所示： +_ t ) 1(0)i 2(0) i S 闭： t 10V 解：对(a)图 当0t -=时，求(0)C u - ~ 10 (0)(0)1510510 C C u u V +-==?=+ 0t +=时，求123(0),(0),(0)i i i +++ 1+2+15-5 (0)=(0)==0.5A 5+5 i i 3(0)0i A += （b ）S 开 S 闭 …

_(0) L i _(0) (0) 2L i A _ (0) u (0)L u (0)L 对(b)图 当0t -=时，求(0)L i - (0)(0)2L L i i A +-== 当0t +=时，求(0),(0)L L u u -+ 42(0)4L u +?+= | (0)4L u +=- (0)2240u +=?-= 10-2 电路如图所示，已知Ω==421 R R ，Ω=23R ，H L 1=，V U S 121=，V U S 62=。 电路原来处于稳定状态，0=t 时，开关S 闭合，试求)0(+L i 和)0(+L u 。 { 题10-2 图 题10-2 图 解： S 开 t (0) L i 6 V S 闭 0t (0)L u 12 V 6 V 1A 当0t -=时，求(0)L i - 2 23 (0)(0)1S L L U i i A R R +-== =+ R S U - +2S L

一阶电路和二阶电路的时域分析

第7章一阶电路和二阶电路的时域分析 教研室：基础教研室教师姓名： §7-1 动态电路的方程及其初始条件 一、动态电路的方程 1.动态电路：含有动态元件（电容或电感）的电路。 2.动态电路的方程：电路中有储能元件（电容或电感）时，根据KCL、KVL和VCR所建立的电路方程是以电流、电压为变量的微分方程或微分-积分方程，方程的阶数取决于电路结构和动态元件个数。 一阶动态电路：仅含一个动态元件的电路。

3.换路和过渡过程：当电路的结构或元件的参数发生改变时（如电源或无源元件的断开或接入，信号的突然注入等），称为换路，换路可能使电路改变原来的工作状态，而转变到另一个工作状态，这种转变需要经历一个过程，在工程上称为过渡过程。 0=t ：换路时刻，换路经历的时间为 0_ 到 +0； -=0t ：换路前的最终时刻； +=0t ：换路后的最初时刻； 4.经典法（时域分析法）：根据KCL ，KVL 和VCR 建立描述电路的以时间为自变量的线性常微分方程，然后求解常微分方程，从而得到所求变量（电流或电压）的方法。 用经典法求解常微分方程时，必须根据电路的初始条件确定解答中的积分常数。 电路独立初始条件：)0(+C u 和 L i )0(+，其余称为非独立初始条件。 二、电路的初始条件 1.电容的电荷和电压 ??? ? ???+=+=??ξξξ ξd t t i C t u t u d t t i t q t q C C C C C C 0000)(1)()()()()( 取 +-==0 ,00t t , 则 ?? ???+=+=??+ -+--+-+ ξ ξξ ξd i c u u d i q q C C C C C C 0000)(1)0()0()()0()0( 若 有限C i ， 则 0)(00=? + - ξξd i C ，且 ?? ?==-+ -+)0()0() 0()0(C C C C u u q q 2.电感的磁链和电流 ??? ? ???+=+=??ξξξξψψd t t u L t i t i d t t u t t L L L L L L 0000)(1)()()()()( 取 +-==0 ,00t t ，则 ?? ???+=+=??+ -+--+-+ ξ ξξ ξψψd u L i i d u L L L L L L 0000)(1)0()0()()0()0(

二阶非线性动态电路

二阶非线性动态电路分析 题目： 二阶非线性电路如图1，R=10Ω,i=?+32.0?，C=0.25×210-F,C U (-0)=2V.求C U (t)（t>0）,并画出t>0时?-C U 的相图。 图1.二阶非线性电路 理论分析: 解：取?与C U 为状态变量，t>0时： 32.0-??-=-==i i dt du C C c => 380-400??-=dt du c 32.0???R R U Ri U u dt d C C L --=-== => 3210???--=C U dt d Matlab 求解： 此非线性动态电路难求解析解，因此利用Matlab 做数值求解，得到响应在离散时刻的近似值，再根据此离散值做出响应相关图像。 Matlab 求解的原理是利用ode45函数解微分方程组。ode45表示采用四阶，五阶runge-kutta 单步算法。ode45函数语法为[T,Y] = ode45(odefun, tspan,y0)，这里tspan 选择0到2.5s ，初值C U =2,?=0。 首先写一个函数M 文件列出待求解方程组如下： function dy=rlc(t,y) dy=zeros(2,1) dy(1)=-400*y(2)-80*y(2)^3 dy(2)=y(1)-10*y(2)-2*y(2)^3 end 在命令行输入[t,y]=ode45(@rlc,[0 2.5],[2 0])，可求出响应C U （t ）、?（t ）数值解。 在命令行输入： plot(t,y(:,1)) grid on 数值解

title('Uc-t曲线') xlabel('t') ylabel('Uc') 可得到Uc(t)曲线。可以更直观的观查Uc随时间的变化。 图2 Uc响应曲线同理可得到?（t）图像如图3所示： 图3 ψ-t曲线 同理可得到?-Uc相图如图4所示。 图4 ?-Uc相图

电路分析-一、直流电路(讨论题)

强化班、工研班 一、直流电路（讨论题） 1．用多种方法（两种以上）求解，从中体会方法的优劣。 （1）图1-1电路，N A 与N B 均为含源线性电阻网络，求3Ω电阻的端电压U 。 （2）图1-2电路，U s 为直流电压源，（a ）欲使I I 10 1 0= ，则R x 应取何值？（29Ω） 图1-1 图1-2 （b ）图1-2电路常称为桥式电路，欲使00=I ，则R 1、 R 2、R 3、R 4应如何配置？找出某种关系。 2．图2-1所示电路， （1）求3Ω电阻消耗的功率； （2）两电源向电路提供的总功率。 （3）由计算讨论下列问题： a ．两电源向电路提供的总功率是否等于3Ω电阻消耗的功率，为什么？ b ．能否用叠加定理直接计算功率？ 图2-1 c ．若在图2-1电路中取消受控源代之以短路线得图2-2，重求（1）、（2）。能否用叠加定理求功率呢？ d ．对图2-2电路，用叠加定理与用其他方法计算出的两电源 发出的总功率进行比较，并对结果作进一步阐述。 e ．由上述讨论能得到哪些结论。 3. 根据图示（a ）（b ）电路中数据，求图（c ）中电路电压U 。(5/3V) 图 2-2 4．图示电路，N 的输出电阻050R =Ω，100R =Ω，已知当0S I =时， 1.5mA I =；当 1.2mA S I =时， 1.4mA I =。（1）当15mA S I =时，求电流I ；（2）当15mA S I =时，且R 改为200Ω时，求电流I 。(3.7mA, 2.22mA) N 10V +- Ω 25V +- 1A N 10V +-Ω 21V + - 1Ω N 10V +- Ω 21Ω1A U +- a （） b （） c （） 线性含源电阻网络 N S R R I

MATLABSIMULINK在直流电路中的分析与应用设计书

MATLAB/SIMULINK在直流电路中的分析及应用设计书 1.1M ATLAB的应用 matlab 是当前数值计算方面应用地非常广泛的一种计算机软件。该软件具有一下几个特点： （1）该软件语言接近自然语言，极易入门．有其他程序设计语言基础的人士学起来则更为容易： （2）该软件提供了大量的部函数．这使得其在使用中非常方便．再则，日益庞大的toolbox 使得该软件的应用领域越来越广泛： （3）该软件语言以向量、矩阵为着眼点，这使得它特别适宜于数值分析： （4）绘图功能强大。 由于上述原因，matlab 在世界围很是流行，特别是在工程计算领域．近年来越来越多的国人也喜爱上了这一套软件．matlab 的toolbox 中也含有概率统计方面的库函数．概率方面的库函数主要有各种常见分布的分布函数、概率密度、分布率以及生成服从各种分布随机数的函数．统计方面的库函数含盖了简单随机样本下常见的参数估计（点估计、区间估计），假设检验．此外还含有大量涉及实验设计、线性回归、非线性回归等方面的库函数． 1.2SIMULINK 与MATLAB的区别 SIMULINK 是MATLAB软件的扩展，它是实现动态系统建模和仿真的一个软件包，它与MATLAB语言的主要区别在于，其与用户交互接口是基于Windows的模型化图形输入，其结果是使得用户可以把更多的精力投入到系统模型的构建，而非语言的编程上。 例如：SIMULINK的一个版本是SIMULINK4.0（包含在MATLAB6.0里），MATLAB5.3 里的版本为3.0 版，它们的变化不大。 所谓模型化图形输入是指SIMULINK提供了一些按功能分类的基本的系统模块，用户只需要知道这些模块的输入输出及模块的功能，而不必考察模块部是如何实现的，通过对这些基本模块的调用，再将它们连接起来就可以构成所需要的系统模型（以.mdl 文件进行存取），进而进行仿真与分析。 matlab 中的simulink 主要是面向通信和控制的动态系统仿真。

线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析

线性直流稳压电源详解之线性直流稳压电源设计电路图分析 线性直流电源线性模式，是指调整管工作在线性状态下（就是工作在放大区啊）的直流稳压电源。就比如三极管，有放大、饱和、截止三种工作状态一样，调整管工作在线性状态下，可这么来理解：RW是连续可变的，亦即是线性的。而在开关电源中则不一样，开关管是工作只有开、关两种状态：开电阻接近很小；关电阻很大接近于无穷大。工作在开关状态下的管子显然不是线性状态。所以直流稳压电源，会分为线性模式直流电源和开关模式直流电源。 线性直流电源（Linearpowersupply）是先将交流电经过变压器降低电压幅值，再经过整流电路整流后，得到脉冲直流电，后经滤波得到带有微小波纹电压的直流电压。要达到高精度的直流电压，必须经过稳压电路进行稳压。稳压过程稳压过程，是稳压电源的一个核心，所以对这里大致说明一下。细细的讲的话会很复杂，不过只要我们知道一个规律，分析起来就很方便了。 稳压过程 如输出电压误差放大管基极电压误差放大管基极电流误差放大管集电极电流调整管基极电流（减小的那部分基极电流哪去了？被误差放大管集电极分流了，调整管等效电阻输出电压，完成了调整的目的。反之也一样，变，掌握了这个规律，对于理解这个概念会很有帮助。 由于调整管相当于一个电阻，电流流过电阻时会发热，所以工作在线性状态下的调整管，一般会产生大量的热，导致效率不高。这是线性稳压电源的一个最主要的缺点。但线性稳压电源的优点也是开关电源不可比的：调整速度快、纹波小、干扰小，正是这些优点，使得线性稳压电路在数字电路、CPU供电（家电中的）、信号处理等对电源质量要求较高的电路中得到了广泛应用。 基本工作原理 线性直流电源主回路的工作过程是输入电源先经预稳压电路进行初步交流稳压后，通过主

动态电路的时域分析(2)测验题

动态电路的时域分析（2）答案解析 解析：开关闭合前，电路已达到稳态，等效电路图如下： 由此可得：i L (0 _) = 20 10 +10 =1A , u C (0 _) = 1?10 =10V ; 根据换路定则知开关闭合闭合瞬间，电容电压和电感电流不会突变，因此 u C (0 + ) =u C (0 _) =10V ，i L (0 + ) =i L (0 _) =1A 。所以答案选D。

解析：开关闭合前，电路已达到稳态，等效电路图如下： 由此可得：i L (0 _) = 12V 2Ω+2Ω = 3A ,根据换路定则知开关闭合闭合瞬间，电感电流 不会突变，因此i L (0 + ) =i L (0 _) = 3A 。开关闭合后等效电路图如下：

2?2 L -t - 显然，R =Ω=1Ω，因此τ==1s 所以i(t) =i (0 )e τ= 3e t A ，eq 2 +2R eq L L + 所以答案选A。 解析：开关闭合前，电路已达到稳态， 等效电路图如下图所示：

由 KCL 知：i =i - 0.5u ，又有i =u 1 = 0.25u ， 1 1 4 1 由此可知：i1 - 0.5u1 = 0.25u1 ，从而得到i1 = 0.75u1 ； 对外回路列写KVL 方程得：u1 + 4i1 -10 = 0 ，所以10 =u1 + 4? 0.75u1 = 4u1 ， 解得u=5 V , i = 15 A ，故i (0 _) =i(0 ) = 15 A ; 1 2 1 8 L L +?8 开关闭合后，等效电路图如下： 同样有i1 = 0.75u1 ，依然对外回路列写KVL 方程得：u1 + 2i1 -10 = 0 ， 联立方程解得u1 = 4V , i1 = 3A;故i L (∞) = 3A ; 由于受控源的存在，此处使用外加电源法求等效电阻，等效电路图如下：

第7章 一阶电路和二阶电路的时域分析

第7章一阶电路和二阶电路的时域分析 重点：1.动态电路方程的建立及初始条件的确定 2.一阶和二阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念及求解 3.一阶和二阶电路的阶跃响应概念及求解 §7.1 动态电路的方程及其初始条件 1.动态电路 含有动态元件电容和电感的电路称动态电路。由于动态元件是储能元件，其 VCR 是对时间变量 t 的微分和积分关系，因此动态电路的特点是：当电路状态发生改变时（换路）需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。 下面看一下电阻电路、电容电路和电感电路在换路时的表现。 1）电阻电路 图 7.1 （a）（b） 7.1（a）所示的电阻电路在t =0 时合上开关，电路中的参数发生了变化。电流i 随时间的变化情况如图7.1（b）所示，显然电流从t＜0时的稳定状态直接进入t＞0 后的稳定状态。说明纯电阻电路在换路时没有过渡期。 2）电容电路 图 7.2 （a）（b）

图 7.2(a)所示的电容和电阻组成的 电路在开关未动作前，电路处于稳定状 态，电流i 和电容电压满足：i=0，u C=0。 t=0 时合上开关，电容充电，接通 电源后很长时间，电容充电完毕，电路达 到新的稳定状态，电流i 和电容电压满图 7.2 （c） 足：i=0，u C=U S。 电流i 和电容电压u C 随时间的变化情况如图7.2（c）所示，显然从t＜0 时的稳定状态不是直接进入t＞0后新的稳定状态。说明含电容的电路在换路时需要一个过渡期。 3）电感电路 图 7.3 （a）（b） 图 7.3(a)所示的电感和电阻组成的 电路在开关未动作前，电路处于稳定状 态，电流i和电感电压满足：i=0，u L=0。 t=0 时合上开关。接通电源很长时间 后，电路达到新的稳定状态，电流i 和 电感电压满足：i=0，u L=U S/R 。 图 7.3 （c） 电流i 和电感电压u L 随时间的变化情况如图7.3（c）所示，显然从t＜0时的稳定状态不是直接进入t＞0后新的稳定状态。说明含电感的电路在换路时需要一个过渡期。 从以上分析需要明确的是： 1）换路是指电路结构、状态发生变化，即支路接入或断开或电路参数变化； 2）含有动态元件的电路换路时存在过渡过程，过渡过程产生的原因是由于储能元件L、C ，在换路时能量发生变化，而能量的储存和释放需要一定的时间来完成，即：

1.1线性直流电路的分析与计算--试题

? 线性直流电路的分析与计算 基本计算 2.【武汉大学】 电路如下图所示，求各独立电源提供的功率。 求电路元件的参数值 9.【上海交通大学】 电路如下图所示，试求解当U =0时电流源I S 的大小和方向。 10.【华科2005年第2题】 电路如下图所示，若图示电路中30V 电压源发出的功率为90W ，求电压源E 2的值。 13.【浙大2009年电路第1题】 电路如下图所示，已知R 1=R 2=R 3=R 4=2Ω，U S =12V ，控制系数g =3S ，为了使电阻R 4消耗功率为零，试确定控制系数r 的大小。 含有广义结点的结点电压方程 19.【福大2016年电路第2题】 林老师电路课堂 咨询Q Q ：306981051

用结点电压法求下图所示电路中的支路电流I 1、I 2。 求图示电路中的电流 I 。 对标准方程形式的考察 20.【浙江大学】 给定一个网络的节点电压的矩阵方程如下，请画出其具体的电路图。 22 1 12234 4234 451 0100S G G R U I G G G G G U U g G G R ?? +-????????????-++-=??????????????????-+??? ? 等效后再处理 25.【华科2012年第1题】 求下图所示电路中的电流I 1和I 2。 含有二极管电路的分析 26.【浙大2011年第1题】 电路如图（a ）所示，已知U S =8V ，I S =4A ，R 1=R 2=R 3=R 4=4Ω，理想二极管伏安特性如图（b ）所示。（1）求电流I 2=?（2）若电流源变为I S =－4A ，电路其余参数不变，求电流I 2=？ 林 老师电路课堂 咨询Q Q ：306981051

信号与系统的时域分析实验报告

实验一信号与系统得时域分析 一、实验目得 1.用示波器观察一阶电路得零输入响应,零状态响应及完全响应. 2.理解并掌握一阶电路各响应得物理意义. 3.观察与测定RLC串联电路得阶跃响应与冲激响应，并研究电路参数对响应波形得影响。 4.观察RＬＣ并联谐振电路对高频脉冲激励得响应,并研究电路参数对响应波形得影响。 5.熟悉与掌握常用得用于信号与系统时域仿真分析得Matlab函数; 6.牢固掌握系统得单位冲激响应得概念，掌握ＬTI系统得卷积表 二、实验原理 (一)实验箱部分 １、一阶电路得零输入、零状态响应分析 一阶连续时间系统如图所示: 图1-1 一阶连续系统实验电路 其模型可用微分方程表示.微分方程得解反映了该系统得响应，其中零输入响应由方程得齐次解得到，零状态响应由方程得全解得到。完全响应由零输入响应与零状态响应得到。 ２、二阶电路得瞬态响应 图1—2 RＬC串联电路响应实验电路图 RＬC串联电路得阶跃响应与冲激响应得观察电路如上图所示,其阶跃响应与冲激响应可以有

三种情况。 时为过阻尼情况；时为欠阻尼情况;时为临界情况。 因此对于不同R，其电路响应波形就是不同得。因为冲激信号就是阶跃信号得导数，所以对线性时不变电路，冲激响应也就是阶跃响应得导数。 为了便于用示波器观察响应波形，实验中用周期方波替代阶跃信号,而用周期方波通过微分电路后得到得尖顶脉冲代替冲激信号。 (二）Matｌａb部分 1、信号得时域表示方法 可将信号表示成独立时间变量得函数,例如x（t）=ｓin(ωt）与x［n］=n（0、5)ｎu［n］分别表示一个连续时间信号与一个离散时间信号。无论离散信号或就是连续信号，都可以用其信号波形图来描述;对于离散信号,还可以表示成一个数列,例如: x［n]=｛、、、、，0、１, 1、1，—1、2，０,1、3，…、｝ ↑n=０ 2、用Matlab仿真连续时间信号与离散时间信号 在ｍatlａb中,连续时间信号仿真直接写出其表达式即可，如正弦信号:ｘ＝sin(t)，plot(t，x）；对于离散信号则可用函数steｍ实现,如x［ｎ］=｛、、、、，0、１, 1、１，—1、2, 0, 1、3, …、} 可由下列程 序实现：↑n=０ x = [0，0，0, 0, ０、１, 1、1,-1、2,0，１、3, 0，０]；sｔem(n,x）； 信号得卷积可由ｃｏｎｖ命令实现 三、实验内容 ６、修改程序Pｒｏgrａm1＿１，将dt改为0、2，再执行该程序,瞧瞧所得图形得效果如何？与原程序比,哪一幅图形瞧起来与实际信号波形更像? 答:ｐroｇraｍ1_1得图形更加圆滑并贴近实际波形，因为该程序中时间变量得步长更小 实验程序： 实验截图：

信号与系统的时域分析实验报告

实验一信号与系统的时域分析 一、实验目的 1.用示波器观察一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应。 2.理解并掌握一阶电路各响应的物理意义。 3.观察和测定RLC串联电路的阶跃响应和冲激响应，并研究电路参数对响应波形的影响。 4.观察RLC并联谐振电路对高频脉冲激励的响应，并研究电路参数对响应波形的影响。 5.熟悉和掌握常用的用于信号与系统时域仿真分析的Matlab函数； 6.牢固掌握系统的单位冲激响应的概念，掌握LTI系统的卷积表 二、实验原理 (一)实验箱部分 1、一阶电路的零输入、零状态响应分析 一阶连续时间系统如图所示： 图1-1 一阶连续系统实验电路 其模型可用微分方程 1 c c dV V V dt R R +=表示。微分方程的解反映了该系统的响应，其中 零输入响应由方程的齐次解得到，零状态响应由方程的全解得到。完全响应由零输入响应和零状态响应得到。

2、二阶电路的瞬态响应 图1-2 RLC串联电路响应实验电路图 RLC串联电路的阶跃响应和冲激响应的观察电路如上图所示，其阶跃响应和冲激响应可以有三种情况。 R>R

一阶电路和二阶电路的时域分析

南京工程学院教案【教学单元首页】 第10－16 次课授课学时14 教案完成时间：

第七章一阶电路和二阶电路的时域分析 一、教学基本要求 1．掌握动态电路的特点、换路的概念。2．熟练掌握换路定律及初始值的计算。 3．掌握零输入响应的求取，时间常数的意义和求取。 4．掌握零状态响应，了解零状态的RL电路的正弦响应的特点。 5．掌握全响应的两种分解，熟练掌握求解一阶电路全响应的三要素法。6．了解零状态响应、全响应微分方程的特点，求解的方法。 7．掌握二阶电路零输入响应的微分方程的特点，掌握零输入响应解的三种情况，了解在过渡过程中各元件能量的变化规律。 8．掌握阶跃函数的表示和应用，掌握一阶、二阶电路阶跃响应的求解。9．掌握冲激函数表示及与阶跃函数的关系，掌握用阶跃响应求冲激响应的方法。10．了解求解一阶、二阶电路的冲激响应的方法。 二、教学重点与难点 1. 教学重点：(1)动态电路方程的建立和动态电路初始值的确定； (2)时间常数的概念与求取；(3)一阶电路零输入和零状态响应； (4)求解一阶电路的三要素方法及全响应的两种分解； (5)二阶电路微分方程编写，零输入响应微分方程解的三种情况； (6)一阶、二阶电路的阶跃响应，冲激响应； 2．教学难点：(1)应用基尔霍夫定律和电感、电容的元件特性建立动态电路方程; (2)电路初始条件的概念和确定方法; (3)零状态的RL电路的正弦响应的特点；(4)冲激响应的计算； (5)二阶电路的零状态响应、全响应求解的方法和区别。 三、本章与其它章节的联系： 本章讨论的仍是线性电路，因此前面讨论的线性电路的分析方法和定理全部可以用于本章的分析中。第9章讨论的线性电路的正弦稳态响应就是动态电路在正弦激励下的稳态分量的求解。

范世贵主编《电路基础》答案第十三章 一阶电路时域分析

第十三章一阶电路时域分析 13-1 图题13-1所示电路，t<0时K一直在0点。今从t=0时刻开始。每隔T 秒，依次将K向左扳动，扳道4点是长期停住。试画出u(t)的波形，并用阶跃函数将u(t)表示出来。 答案 解： u(t)的波形如图13-1（a）所示。 13-2 粗略画出下列时间函数的波形。 (2)tU(t+1); （1）tU(t)； (3)(t-1)U(t-1); (4)-tU(t); (5)tU(t-1)

(6)U(t-1)U(t-2); (7)U(t)+U(t-2); (8)U(-t+3); (9)tU(3t+1); (10)()()t U t δ (11) ()(1)t U t δ-; (12)5(1)t e U t --; (13)U (t-1)-U(t-4)。 答案 解：各波形相应如图题13-2所示。

13-3 求下列导数： (1） [()(1)]d u t U t dt --； （2） [()(1)]d u t U t dt - ； (3) [()] t d e U t dt α-； (4) 5[(4)]t d e U t dt --； (5) 22[()]d tU t dt 答案 解：（1） ()(1) t t δδ--； （2） (1)t δ-；

(3) ()()t t e U t αδα--； (4) 55(4)5(4)t t e t e U t δ-----； (5) ()t δ。 13-4 写出下表格单一元件电路的单位阶跃响应i(t)、u(t)的表达式。画出波形。 ()t (u t ) ()u t ()) u t ()i t ()u t

直流电路与交流电路的分析与计算-Word版含解析

直流电路与交流电路的分析与计算 1．(2013·山东省名校联考)欧姆不仅发现了欧姆定律，还研究了电阻定律．有一个长方体金属电阻，材料分布均匀，边长分别为a 、b 、c ，且a ＞b ＞c .电流沿以下方向流过该金属电阻，其中电阻阻值最小的是( ) 解析 根据电阻定律，电阻阻值最小的应该是截面积最大，长度最短，选项A 正确． 答案 A 2．(2013·河南省商丘市二模)图甲、图乙分别表示两种电压的波形，其中图甲所示的电压按正弦规律变化，图乙所示的电压是正弦函数的一部分．下列说法错误的是( ) A ．图甲、图乙均表示交流电 B ．图甲所示电压的瞬时值表达式为u ＝20sin100πt V C ．图乙所示电压的有效值为20 V D ．图乙所示电压的有效值为10 V 解析 根据交变电流定义，图甲、图乙均表示交流电，图甲所示电压的瞬时值表达式为 u ＝20sin100πt V ，选项A 、B 正确．由有效值定义， 2 2 R ×0.02＝0.04×U 2 R ，解得图 乙所示电压的有效值为10 V ，选项D 正确，C 错误． 答案 C 3．(2013·上海市六校联考)热敏电阻是传感电路中常用的电子元件，其电阻R 随温度

t变化的图线如图甲所示．如图乙所示电路中，热敏电阻R t与其他电阻构成的闭合电路中，当R t所在处温度升高时，两电表读数的变化情况是( ) A．A变大，V变大B．A变大，V变小 C．A变小，V变大D．A变小，V变小 解析当R t所在处温度升高时，热敏电阻R t阻值减小，电流表读数减小，电源输出电流增大，电压表读数减小，选项D正确． 答案 D 4. (2013·上海市七校调研联考)如图所示的电路中，电源电动势为E，内电阻为r，L为小灯泡(其灯丝电阻可以视为不变)，R1和R2为定值电阻，R3为光敏电阻，其阻值的大小随照射光强度的增强而减小．闭合开关S后，将照射光强度增强，则( ) A．R1两端的电压将增大B．R2两端的电压将增大 C．灯泡L将变暗D．电路的路端电压将增大 解析闭合开关S后，将照射光强度增强，光敏电阻R3的阻值减小，灯泡L将变亮，R2两端的电压将减小，R1两端的电压将增大，电路的路端电压将减小，选项A正确．答案 A 5.

512V直流电转33V稳压直流电的电路图及说明分析解读

概述： LM2596系列开关电压调节器是降压型电源管理单片集成电路，能够输出3A的驱动电流，同时具有很好的线性和负载调节特性。固定输出版本有3.3V、5V、12V，还有一个输出可调版本。 添加少量的外部元件就可以使用该电压调节器。该器件内部集成有频率补偿和固定频率发生器。开关频率为150KHz，与低频开关调节器相比较，可以使用更小规格的滤波元件。其封装形式包括标准的5脚TO-220封装和5脚TO-263表贴封装。 由于该器件可以使用通用的标准电感，这更优化了LM2596的使用，极大地简化了开关电源电路的设计。 该器件还有其他一些特点：在特定的输入电压和输出负载的条件下，输出电压的误差可以保证在±4%的范围内，振荡频率误差在±15%的范围内；可以用仅80μA的待机电流，实现外部断电；具有自我保护电路（一个两级降频限流保护和一个在异常情况下断电的过温完全保护电路）。 特征： ※ 3.3V、5V、12V的固定电压输出和可调电压输出 ※可调输出电压范围1.2V～37V，±4% ※封装形式：TO-220（T）和TO-263（S） ※保证输出负载电流3A ※输入电压可高达40V ※仅需4个外接元件 ※很好的线性和负载调节特性 ※150KHz固定频率的内部振荡器

※TTL关断能力 ※低功耗待机模式，I Q的典型值为80μA ※高转换效率 ※使用容易购买的标准电感 ※具有过热保护和限流保护功能 应用： ※简易高效率降压调节器 ※在卡上的开关电压调节器 ※正到负电压转换器 专利号：5382918 典型电路（固定输出电压版本）： 封装和型号： ※弯曲交叉的引脚，通孔封装，5脚TO-220 (T) 订货型号：LM2596T-3.3, LM2596T-5.0,LM2596T-12 or LM2596T-ADJ ※表面贴封装，5脚TO-263 (S) 订货型号：LM2596S-3.3, LM2596S-5.0, LM2596S-12 or LM2596S-ADJ

第一章 直流电路及其分析方法

《电工与电子技术基础》自测题 第1章直流电路及其分析方法 判断题 1.1 电路的基本概念 1．电路中各物理量的正方向不能任意选取。[ ] 答案:X 2．电路中各物理量的正方向不能任意选取。[ ] 答案:X 3．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相同。 答案:X 4．某电路图中，已知电流I=-3A，则说明图中电流实际方向与所标电流方向相反。 答案:V 5．电路中各物理量的正方向都可以任意选取。[ ] 答案:V 6．某电路图中，已知电压U=-30V，则说明图中电压实际方向与所标电压方向相反。 答案:V 7．组成电路的最基本部件是：电源、负载和中间环节[ ] 答案:V 8．电源就是将其它形式的能量转换成电能的装置。[ ] 答案:V 9．如果电流的大小和方向均不随时间变化，就称为直流。[ ] 答案:V 10．电场力是使正电荷从高电位移向低电位。[ ] 答案:V 11．电场力是使正电荷从低电位移向高电位。[ ] 答案:X 1.2 电路基础知识 1．所求电路中的电流（或电压）为＋。说明元件的电流（或电压）的实际方向与参考方向一致；若为－，则实际方向与参考方向相反。[ ] 答案:V 2．阻值不同的几个电阻相并联，阻值小的电阻消耗功率小。[ ] 答案:X

4．电路就是电流通过的路径。[ ] 答案:V 5．电路中选取各物理量的正方向，应尽量选择它的实际方向。[ ] 答案:V 6．电路中电流的实际方向总是和任意选取的正方向相同。[ ] 答案:X 7．电阻是用来表示电流通过导体时所受到阻碍作用大小的物理量。[ ] 答案:V 8．导体的电阻不仅与其材料有关，还与其尺寸有关。[ ] 答案:V 9．导体的电阻只与其材料有关，而与其尺寸无关。[ ] 答案:X 10．导体的电阻与其材料无关，而只与其尺寸有关。[ ] 答案:X 11．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成正比，与其电阻值成反比。[ ] 答案:V 12．电阻中电流I的大小与加在电阻两端的电压U成反比，与其电阻值成正比。[ ] 答案:X 13．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较差的外特性。[ ] 答案:X 14．如果电源的端电压随着电流的增大而下降很少，则说明电源具有较好的外特性。[ ] 答案:V 15．欧姆定律是分析计算简单电路的基本定律。[ ] 答案:V 16．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率增大。[ ] 答案:V 17．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率减小。[ ] 答案:V 18．平时我们常说负载增大，其含义是指电路取用的功率减小。[ ] 答案:X 19．平时我们常说负载减小，其含义是指电路取用的功率增大。[ ] 答案:X 20．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越大。[ ] 答案:V 21．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越大。[ ] 答案:X 22．在串联电路中，电阻越大，分得的电压越小。[ ] 答案:X 23．在串联电路中，电阻越小，分得的电压越小。[ ] 答案:V 24．在并联电路中，电阻越小，通过的电流越大。[ ] 答案:V 25．在并联电路中，电阻越大，通过的电流越大。[ ] 答案:X

实验二MATLAB数值计算：二阶电路的时域分析分析解析

实验二 MATLAB 数值计算：二阶电路的时域分析 一、实验目的 在物理学和工程技术上，很多问题都可以用一个或一组常微分方程来描述，因此要解决相应的实际问题往往需要首先求解对应的微分方程(组)。在大多数情况下这些微分方程(组)通常是非线性的或者是超越方程(比如范德堡方程，波导本征值方程等)，很难解析地求解（精确解），因此往往需要使用计算机数值求解（近似解）。MATLAB 作为一种强大的科学计算语言，其在数值计算和数据的可视化方面具有无以伦比的优势。在解决常微分方程(组)问题上，MATLAB 就提供了多种可适用于不同场合(如刚性和非刚性问题)下的求解器(Solver)，例如ode45，ode15s ，ode23，ode23s 等等。本次实验将以二阶线性电路-RLC 电路和二阶非线性电路-范德堡电路的时域计算为例，了解和学习使用MATLAB 作为计算工具来解算复杂的微分方程，以期达到如下几个目的： 1. 熟练使用dsolve 函数解析求解常微分方程； 2. 熟练运用ode45求解器数值求解常微分方程； 3. 了解状态方程的概念，能使用MATLAB 对二阶电路进行计算和分析； 二、实验预备知识 1．微分方程的概念 未知的函数以及它的某些阶的导数连同自变量都由一已知方程联系在一起的方程称为微分方程。如果未知函数是一元函数，称为常微分方程（Ordinary differential equations ，简称odes ）。n 阶常微分方程的一般形式（隐式）为： 0),,",',,()(=n y y y y t F （1） 其中t 为自变量。若方程中未知函数及其各阶导数都是一次的，称为线性常微分方程，否则就是非线性微分方程，例如方程2''(1)'0 y y y y μ--+=就是非线性的。 2．常微分方程的解及MATLAB 指令 一阶常微分方程与高阶微分方程可以互化，已知一个n 阶常微分方程（显式）： ),,",',()1()(-=n n y y y t f y （2） 若令(1)123,','',....,n n y y y y y y y y -====，可将上式化为n 个一阶常微分方程组： '1112'2212'12(,,,...)(,,,...) (,,,...)n n n n n y f t y y y y f t y y y y f t y y y ?=?=????=? （3）式称为状态方程，y 1, y 2, …,y n （即y , y ', y '', …, y (n-1) ）称为状态变量，其中y 1（即y ）就是常微分方程(2)式的解。(3)式中右边的函数f 1、f 2、…、f n 代表各个状态变量的一阶导（3）

直流电路及其应用分析

第一章直流电路及其应用 课程目标 1 理解电路模型的概念 2 理解电路的基本物理量 3 理解电流电压参考方向的概念 4 掌握电路的基本定律：欧姆定律、基尔霍夫定律 5 掌握电路分析方法：支路电流法、电路等效变换法、叠加原理、戴维南定理 6 掌握常用电工仪表的使用方法、电路基本物理量的测量 课程内容 1 电路模型的概念 2 电路的基本物理量 3 欧姆定律、基尔霍夫定律 4 电路的基本分析方法： 支路电流法 电路等效变换法 戴维南定理 叠加原理 5 电工仪表的使用方法 6 电压与电位的测量 学习方法 从了解电路的组成、电路的模型出发，掌握电路的基本物理量的分析，掌握电路的基本定理的内容及分析应用，掌握电路等效变换法、支路电流法、戴维南定理、叠加原理的应用，通过电路实训掌握常用电工仪表的使用方法及一般电路的故障诊断与排除方法。 课后思考 1 电路由哪些部分组成?电路的作用有哪些？ 2 电压与电位的关系及如何测量？ 3 电压与电流的关联方向含义？ 4 戴维南定理有哪些应用？ 5 叠加原理的应用有哪些注意点？ 6 测量电压电流时如何判断其方向？

电路模型 电路是为实现和完成人们的某种需求，由电源、导线、开关、负载等电气设备或元器组合起来，能使电流流通的整体。简单地说，就是电流的通路。电路的主要作用是：电路能实现电能的传输、分配和转换，其次能实现信号的传递和处理。如电炉通过时将电能转换成热能，电视机可将接收到的信号经过处理，转换成图像和声音。 一、实际电路 如图1.1.1所示。实际电路一般由三部分组成，由提供电能的设备（电池、发电机）、传输设备（连接导线）、使用电能的设备（负载如电灯等）组成。 二、电路模型定义 在电路的分析计算中，用一个假定的二端元件如电阻元件（见图 1.1.2）来代替实际元件（如灯泡），二端元件的电和磁的性质反应了实际电路元件的电和磁的性质，称这个假定的二端元件为理想电路元件。 图1.1.1 实际电路图1.1.2 由理想电路元件组成的电路称为理想电路模型，简称电路模型，如图1.1.3所示。 图1.1.3

典型直流电路分析方法

典型直流电路分析方法研究 【摘要】直流电路是电路学中最基本的内容，学好直流电路这一章节对《电路基础》这门课程的学习有着极大的意义。而典型电路的分析方法很多，从而导致学生很难选择，笔者根据《电路基础》多年的教学经验，结合例题对典型的电路分析方法进行总结和比较，根据各自适用情景，归纳出求解具体电路时所遵循的原则。 【关键词】直流电路；典型分析方法；一题多解 1.引言 直流电路是电路学中最基本的内容，学好直流电路这一章节对《电路基础》这门课程的学习有着极大的意义。而对于入学前基础薄弱的专科学生来说，学好直流电路显得尤为重要。 对于如我院的专科学生来说，由于他们的基础比较差，所以在学习直流电路的一些理论或概念时不太容易理解，因为其中很多理论或概念都是看不见摸不着的，如电压、电流、功率等。这里笔者准备就直流电路的一些典型电路的分析方法来讲解如何更好的帮 助学生学习直流电路，通过比较各种不同的分析方法和一题多解的方式来记住各种分析方法的特点和适用情况，从而让学生学会如何选择最合理、最简捷的思路，培养思维的灵活性。 2.例题分析 例题：电路参数如图1所示，试求ix的值 2.1 支路电流法 支路电流法是以支路电流为求解对象，是一种最基本的电路分

析方法。特点：适用于任何电路分析，但当支路过多时求解和计算的过程会过于繁琐，此时应避免用它解题。适用情况：多用于分析支路少，求各个支路电流的电路。 解：首先标出各支路电流参考方向，如图2所示，对节点b列kcl方程有：i+12+ix=0，对大回路列klv方程有：48+3i=5ix+4ix，由上述两式可解得ix=1a。 2.2 叠加定理 叠加定理是把一个复杂的多电源电路分解为若干个单电源的简单电路来分析计算。特点：将复杂电路转换为若干简单的单电源电路，在独立源不多的情况下，可以减少繁琐的联立方程式，从而简化计算。适用情况：多用于分析电源少的线性电路。 解：根据叠加定理，图1可转换为图3（a）和图3（b），48v电压源和12a电流源分别单独作用，对图3（a）运用kvl得（5+3）i’x+4i’x=48，解得i’x=4a；对图3（b）运用kvl得5i’’x+3（i’’x+12）=-4i’’x，解得i’’x=-3a；由叠加定理得 ix=i’x+i’’x=4-3=1a。 2.3 戴维南定理 戴维南定理是指任一含源线性时不变二端网络，都可以用一个电压源uoc和一个电阻ro的串联电路来等效。特点：可以将任何复杂的二端口电路转化为简单的电压源与电阻串联的形式，简化计算步骤。适用情况：适用于分析电路中某一支路电压电流而无需计算其他支路的电压或电流的情况，因为运用此定理转化电路后，除