串联电容的阶跃响应,如图,求u(t),u1(t),u2(t),解答参考书上有,但是具体的物理过程不清楚。

如题所述

阶跃相应物理过程:当电压源产生一个由0V突变到UV的直流电压时,u1、u2两端电压为0V,电压源经50欧电阻对0.2F电容充电,并电压逐渐升高;同时前50欧电阻经0.3F电容和后50欧电阻(u(t))对0.3F充电,比0.2F只是多了个50欧电阻,充电电流多受些限制,并且在后50欧上有电流长生的压降,故0.3F的u2(t)较u1(t)上升的慢。当2个电容的电压越接近电压源电压值时,后50欧电阻上的电流产生的压降就越小,最终2个电容都充到电压源的电压值。需说明的是并不会存在0.2F的电容对0.3F电容放电的过程。这2个电容的充电都源自于电压源,0.3F充电受到2个50欧限流,充电慢点;而0.2F受到1个公共的50欧电阻限流。充电电流最终为0是因为2个电容的电压都充到与电压源等电压时限流电阻两端没有电压差了。追问

谢谢,但是这个图里的情况和你描述的有出入,这题的电源是冲激电流源,0+时刻电源支路就断开了,只剩下下图的电路,其中0.2F的电容有电压,0.3F的电压为零,不知0+时刻之后两个电容的电压会怎么变化?

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第1个回答  2012-08-21
这是一个带通滤波电路,是一个二阶滤波器,既然你有答案,只需要知道物理过程,我就不写方程了,方程推导太麻烦了。
电容器是一个储能元件,对经过它电流变化没有限制,但是对电压变化有限制,既电流突变经过电容后也是突变的信号,但是电压突变经过电容后就会被放缓,即电压不能突变。电容器的电压信号是对经过其电流信号的积分信号。
图中左边的电阻和中间的电容组成低通滤波,上面的电容和右边的电阻组成高通滤波。
图中,施加的激励是一个单位冲击信号,所以一开始,电流会瞬间流过所有器件,电容器会对瞬间流过它的电流积分得到电容器上的电压信号,此电压信号在没有后续电流后又会通过放电回路重新放掉,最终电压归于0。追问

不好意思,我的问题没有描述清楚,上面你说的我懂:0+时刻冲击电流全从0.2F的电容上流过,该电容获得初始电压,但0.3F的电容仍为零状态;0+时刻之后0.2F的电容要对0.3F的电容和电阻放电,最终回路的电流为零;我的疑问是:0.3F电容的响应怎么求取,解答绕过去了,因为只是求电阻上的U(t),我想知道0.3F电容上响应的具体过程怎么求取。

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第2个回答  2012-08-21
我不知道什么是物理过程,形象一点的理解就是电容有维持电压的作用,也就是电路中的电压或电流突变时,电容两端的电压在瞬间维持不变,然后根据实际情况充电或者放电,最终趋于稳态。

不知道这样的回答你是否满意
第3个回答  2012-08-26
不知道
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