1、第五章 5.1 如题 5.1 图所示电路, 时已处于稳态。当 时开关 S 打开,求0t 0t初始值 和 。)0(cu)(ci解: 。VuVs 4)(.42 , 所 以因 为 电 容 是 独 立 初 始 值开关断开后,, 。Aiiucc 8.0)(,)41(0)( S1 F6 V4+-+-Cicu214+-6 V+-cut 0 , 稳态+- ci144 V开关 断开 后题5 . 1 图5.2 如题 5.2 图所示电路, 时已处于稳态。当 时开关 S 闭合,0t 0t求初始值 和 。)0(cLiu、 iciLu48题5 . 2 图1 2 VS解:s 闭合, ,电路处于稳态。0t 48(0)cu+-
2、1 2 Vi Li,AiVuLc 1842)0(,8124)0( s 闭合后,独立初始值。, .cc)()( iiLL)()(84+-8 VLiLu+-1 2 V+-1 A, ,Aiicc)0(,1284 Aiiic2)0(,1)(0。VuuLL 4)0(5.3 如题 5.3 图所示电路, 时已处于稳态。当 时开关 S 闭合t 0t求 和 。)0(Li0tLdi解: 时, ,S 闭合, ,等效为 b 图。tAiL1)( AiL1)0(, , , ,042)1(4iiiu0tdi AiL1)(。0tLdii4 V+-1 A42 Lu题5 . 3 图5.5 如题 5.5 图所示电路, 时已处于稳态
3、。当 时开关 S 打开,0t 0t求初始值 和 、 。)0(cu)(1Li)(2Li1 0 V2321 H 1 HLi2LiCu+-+0 . 1 FS题5 . 5 图解: 时, , , ;0tUc6)(AiL2)0(1AiL0)(2S 打开, , , 。VV415.6 如题 5.6 图所示电路, 时已处于稳态。当 时开关 S 从 1t t打到 2,试求 时电流 ,并画出其波形。0t)(i7 . 5 A 363S12+0 . 1 Fi+-cu题5 . 6 图解: 时, ,S 从 1 打到 2, ;0t VUc1)( VUc15)0(,又 ,即dtiCdtuiuc 4322153idtuC06id
4、t, 时, 。tei0teti2)(5.9 如题 5.9 图所示电路, 时已处于稳态。当 时开关 S 闭合,0t 0t求 时电压 和电流 的零输入响应和零状态响应。t)(tuc)(i36+-cui3 A S题5 . 9 图解: , , ,Vucc9)0()(uc6)(sCR5.010, ;euti29ets1622则零输入响应: , , ;Ai6.0)(i0)(Aeit226.0零状态响应: , , ,1ts)4(, , ,tieu29Veuts)1(22, 。Ati26.0Aits4.05.10 如题 5.10 图所示电路, 时开关 S 位于 1,电路已处于稳态。t当 时开关 S 闭合到 2
5、,求 时电流 和电压 的零输入响应0t 0)(tiL)(tu和零状态响应。+-+-2 A3 6 A 3Li12 S 3 H题5 . 1 0 图u解: , , ,iiLL3)0()(iL)(s23, ,Aeit23Aeits122则零输入响应 , , ;Vu9)0(u0)(Veuti229零状态响应: , , ;63ts)3(, , , 。AeitL23AeitsL)1(22eti22ets)(225.14 如题 5.14 图所示电路, 时已处于稳态。当 时开关 S 闭0t 0t合,求 时的电流 。0t)(ti22 H 1i1 FS+-1 2 V题5 . 1 4 图解:因为 , , ,Vuc4)
6、0(uc0)(sc2: , , ,AiL4)0(iL3)(sL12对于一阶 RC 电路, , , ,Auic)0(i0)(Aetit211)(对于一阶 LC 电路, , , ,i1)(i5.)(tit5.2。etiti tt.025.)()(21 5.16 如题 5.16 图所示电路,电容的初始电压 一定,激励源均)0(cu在 接入电路,已知 、 时,全响应0t VUssI;0,)1()2tVeuc当 、 时,全响应 。sUAIs 0,)24()tVetuc 求 、 和 C 的值。1R2 求当 、 时的全响应 。VsIs )(tc+-+-SUcuC1R2sI题5 . 1 6 图解: ,当 、
7、时, ,0)(ucVs20sI21)(Ru, ,21RC)(t tteR21021)(、 时, , ,0sUAIs 21)(u21C,)(tu tteRR21021 4)(, , 。4Vu0FC当 、 时, , , ,UsAIs 5)(Vu2)0(s1。)(tuVet)3525.18 如题 5.18 图所示电路,其中,N 为线性含独立源的电阻电路。当 时开关 S 闭合。已知 ,电流 。求0t Vuc8)0( 0,2)(tAeti时的电压 。)(tuNc0 . 2 5 F1+-uS题5 . 1 8 图解: tctc eudiu0204)()(1 )(42vet。vtt5.20 如题 5.20 图
8、所示电路, 时已处于稳态。当 时开关 S 闭t 0t合,求 时的电流 。0t)(ti+S86 V3 F2 : 1 题5 . 2 0 图解:变压器折合电阻 R=4 ,稳定后 , 1i2i.12,5.048621 AiAi s,所以 。8342又 i 81tei5.26 如题 5.26(a)所示电路,其中, 如题 5.26(b)图所示,)(tis时电路已达到稳态。 时开关 S 断开,求 时电流 的零输0t 0t 0i入响应和零状态响应。解:零输入响应 .0)(,124)0(,428)0(, iAiVuics所以 .2.5.)(, tt eisei 所 以零状态响应 .,1(),0situsc 求
9、阶 跃 响 应 ,2()2),(1()2ttitetgs所以, 。)2()2 tetegi t22t / sAis/2+-S si0 . 5 F8 V题5 . 2 6 图5.28 如题 5.28 图所示电路, 内只含线性时不变电阻,电容的初RN始状态一定,已知当 时,全响应为VttuAtiss )(cos2)(,)( )(tuc。0,)45cos(231 tVtet 求在同样的初始状态下, 时的 。)(tus)(tuc求在同样的初始状态下,当 时的VtAiss )(os4,4。)(tuc+-RNsisucu+-1 F题5 . 2 8 图解: 可看作是 和 以及 初始状态的叠加,对于在)(tuc
10、)(tistus)0(c),全作 用 下 的 响 应os)(smswt ccmktccmc wtueuos()os)响应 ;)45cos(2)cos()cos()0 tewtueut tcmkctmc 在 时的响应相当于 引起的响应和初始状态的叠加,us tis;tccc ettt 21)()(在 单独作用下的响应 ,is )(tuc)1te而 和初始状态 共同作用下的响应 ,)(ts 0 tttc eetu)1(2(通过比较知 单独作用下的响应为 ,初始状态 ;)(tis tc)2 10u当 , 时,)(tis4t)(cos4)(ttus2210euctc )45cos(24teettt。)5s(7tt