电路理论基础,大学物理。电气学科,过程一定要详细,谢谢了!

如题所述

解:t=0-时。根据KCL电感电流iL(0-)=2i+i=3i,此时电感电压为零,故u(0-)=4×3i=12i。

对于电感、4Ω电阻以及4Ω电阻、32V电压源构成的回路,根据KVL:12i+4i=32。

i=2(A)。

因此:iL(0-)=3×2=6(A)。

换路瞬间(即t=0时刻),电感电流不能突变,此时的等效电路图为:

追问

好像不对,要用三要素法求吧

追答

还没完。这是换路时刻的等效电路。iL(0+)=iL(0-)=6A。

此时,左边4Ω电阻的电压为Ur(0+)=6×4=24(V)。

中间4Ω电阻电流为(3i-6),方向向下。对于中间4Ω、右边4Ω和32V电压源组成的回路,根据KVL:4×(3i-6)+4i=32,得到:i=3.5(A)。

因而中间4Ω电阻两端电压为:4×(3i-6)=4×(3×3.5-6)=18(V)。

所以:UL(0+)=18-Ur(0+)=18-24=-6(V)。

再看t=∞时刻。此时电感相当于短路,即UL(∞)=0V。如下图:

此时,两个4Ω电阻并联=2Ω,根据KCL该等效2Ω电阻的电流为3i,方向向下。再根据KVL,有:

2×3i+4i=32,得到:i=3.2(A)。

所以iL(∞)=3i/2=4.8(A)。

因而:Ur(∞)=iL(∞)×4=4.8×4=19.2(V)。

再来计算电路的时间常数τ。需要断开电感后,计算等效电阻Req。因为内部含有受控电流源,所以需要短路内部的32V电压源,通过外加电压U0来实现。如下图:

右边4Ω电阻电流为i,则其两端电压为4i;自然中间4Ω电阻两端电压也为4i,电流也为i,方向向上。所以:I0=i+2i+i=4i。

另外:4I0+4i=U0,4I0+I0=U0,因而:Req=U0/I0=5(Ω)。

所以时间常数:τ=L/Req=0.5/5=0.1(s)。

现在:iL(0+)=6A,iL(∞)=4.8A,τ=0.1s。f(t)=f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e^(-t/τ)。iL(t)=4.8+(6-4.8)e^(-t/0.1)=4.8+1.2e^(-10t) (A)。

所以:Ur(t)=iL(t)×4=19.2+4.8e^(-10t) (V)。——右边4Ω电阻两端电压。

UL(0+)=-6V,UL(∞)=0V,τ=0.1s。UL(t)=0+(-6-0)e^(-10t)=-6e^(-10t)。

 

所以:u(t)=UL(t)+Ur(t)=-6e^(-10t)+19.2+4.8e^(-10t)=19.2-1.2e^(-10t) V。

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第1个回答  2015-10-28
电路响应的题吧追答

可惜我不会

大学东西现在忘了

追问

是的

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