電路分析,一階電路零響應零輸出全響應三種情況下,時間常數t中的R指開關t前的等效電阻還是t後的

2021-04-20 06:44:30 字數 5099 閱讀 8137

1樓:老將從頭來

因為時間常老漢抄表徵的是過渡狀態,即儲能元件儲能(充電)或釋能(放電)時間的長短。所以這個r應該時t=0+時的等效電阻。所示兩個電路圖中,都應為開關s在位置2時,從電容或電感兩端看進去的電阻。

圖7一4是兩個100kω並聯,圖7一5是兩個4ω串聯。

求一階電路的暫態響應完整實驗報告

2樓:鮑水冬桐琛

這個你要先準備一份電路圖,按圖中元件採購後進行安裝,再調整某個元件的引數達到電路設計的最佳值。繪製除錯電路引數對應的變化的電壓、電流、頻率、訊號波形圖。最後寫出小結,得出測試結果的結論。

3樓:匿名使用者

已經發到你的郵箱啦自己慢慢看吧!!!!

下面也有

只不過沒能顯示影象 我已經把word文件發給你啦

實驗十 一階動態電路暫態過程的研究

一、實驗目的

1.研究一階電路零狀態、零輸入響應和全相應的的變化規律和特點。

2.學習用示波器測定電路時間常數的方法,瞭解時間引數對時間常數的影響。

3.掌握微分電路與積分電路的基本概念和測試方法。

二、實驗儀器

1.ss-7802a型雙蹤示波器

2.sg1645型功率函式訊號發生器

3.十進位制電容箱(rx7-o 0~1.111μf)

4. 旋轉式電阻箱(zx21 0~99999.9ω)

5. 電感箱gx3/4 (0~10)×100mh

三、實驗原理

1、 rc一階電路的零狀態響應

rc一階電路如圖16-1所示,開關s在『1』的位置,uc=0,處於零狀態,當開關s合向『2』的位置時,電源通過r向電容c充電,uc(t)稱為零狀態響應

變化曲線如圖16-2所示,當uc上升到 所需要的時間稱為時間常數 , 。

2、rc一階電路的零輸入響應

在圖16-1中,開關s在『2』的位置電路穩定後,再

合向『1』的位置時,電容c通過r放電,uc(t)稱為

零輸入響應,

變化曲線如圖16-3所示,當uc下降到 所需要

的時間稱為時間常數 , 。

3、測量rc一階電路時間常數

圖16-1電路的上述暫態過程很難觀察,為了用普通示波器觀察電路的暫態過程,需採用圖16-4所示的週期性方波us作為電路的激勵訊號,方波訊號的週期為t,只要滿足

,便可在示波器的熒光屏上形成穩定的響應波形。

電阻r、電容c串聯與方波發生器的輸出端連線,用雙蹤示波器觀察電容電壓uc,便可觀察到穩定的指數曲線,如圖16-5所示,在熒光屏上測得電容電壓最大值

取 ,與指數曲線交點對應時間t軸的x點,則根據時間t軸比例尺(掃描時間 ),該電路的時間常數 。

1、 微分電路和積分電路

在方波訊號us作用在電阻r、電容c串聯電路中,當滿足電路時間常數 遠遠小於方波週期t的條件時,電阻兩端(輸出)的電壓ur與方波輸入訊號us呈微分關係, ,該電路稱為微分電路。當滿足電路時間常數 遠遠大於方波週期t的條件時,電容c兩端(輸出)的電壓uc與方波輸入訊號us

呈積分關係, ,該電路稱為積分電路。

微分電路和積分電路的輸出、輸入關係如圖16-6(a)、(b)所示。

四、實驗步驟

實驗電路如圖16-7所示,圖中電阻r、電容c

從eel-31元件上選取(請看懂線路板的走線,認清

激勵與響應埠所在的位置;認清r、c元件的佈局

及其標稱值;各開關的通斷位置等),用雙蹤示波器

觀察電路激勵(方波)訊號和響應訊號。us為方波

輸出訊號,調節訊號源輸出,從示波器上觀察,使方

波的峰-峰值vp-p=2v,f=1khz。

1、rc一階電路的充、放電過程

(1) 測量時間常數τ:選擇eel-31元件上的r、c元件,令r=1kω,c=0.01μf,用示波器觀察激勵us與響應uc的變化規律,測量並記錄

時間常數τ。

4樓:湛江二模

你好怎麼做求解有答案嗎

同一個一階電路的零狀態響應,零輸入響應,和全響應都具有相同的時間常數,對不對 5

5樓:匿名使用者

3. 同一個一階電路的零輸入響應、零狀態響應和全響應具有相同的時間常數。 ( √ )

解釋一階電路三要素法中的三要素

6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)

7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.

8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)

9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。

一階電路的零狀態響應和零輸入響應有何區別

10樓:匿名使用者

零狀態響應就是電路在零初始條件下(動態元件初始儲能為零)由外施激勵引起的響應。

零輸入響應指電路中無外施激勵電源,僅由動態元件初始儲能所產生的響應。

11樓:周志明

零輸入響應是僅由電容元件的初始狀態響應,實質是rc電路的放電過程;

零狀態響應僅由電源激勵所產生的電路響應,實質是rc電路的充電過程。

相同之處:都是求t>=0時電容電壓uc的變化規律

12樓:任恆崔釵

零狀態是起始電壓和電流都為0。零輸入就沒有電壓和電流輸入

13樓:匿名使用者

憑我現在對電路的記憶,好像是這樣的

零狀態響應是指在t=0-時,電容器的電壓為0,電感器的電流為0

零輸入響應是指在t=0-時,電源的輸入為0

14樓:j我喂自己袋鹽

一階電路中,存在l或者c任意一個儲能器件,當輸入為0時,僅僅讓儲能器件釋放能量,此時在狀態稱為0輸入相應;反之,當輸入不為0時,儲能器件電壓為0,迴路中能量是有輸入電壓提供,此時狀態稱為0狀態相應。

15樓:i點半

零狀:y(t)無到有

零輸:y(t)有到無

電路一階零狀態響應,RL電路,時間常數大充電慢,小就充電快對嗎?跟RC電路一樣對嗎

如果看儲能元件,也就是看電感電壓的話,rl電路不是充電,是放電,電感兩端電壓專 ul ui e 屬 r l t 時間常數是r l,對應放電速度快慢。開始時s1斷開,開始後合上,波形就是你要的零狀態相應 是的。rc電路的時間常數與rl電路同樣表徵電路進入穩態的時間長短。不同的是,rc電路的時間常數與等...

電路原理一階電路三要素法,解釋一階電路三要素法中的三要素

初值是12 6 2 a,終值是12 6 9 3 5 a,時間常數 t l r 1 3 6 1 2 s il t 5 3e 2t a。解釋一階電路三要素法中的三要素 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...

基礎電路如何區分一階電路和二階電路

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專件 只含有一個電屬容或電感元件 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 一階和二階的區別 一階電路里有一個電容 或 一個電感。二階電路里有一個電容和一個電感。簡單的講,一階電...