电气工程学概论答案(第六章).docVIP

第六章习题参考解答 6.1 图示电路中的开关在瞬间闭合，计算秒和秒时的电流值。 解：开关闭合前，， 根据换路定理 ； 换路稳定后 A； 时间常数 S； 根据三要素法 A； mA； mA； 6.2 图示电路中的开关在瞬间闭合，开关闭合之前电容上有初始电压伏。计算mS和mS时的电流值。 解：开关闭合前，，V， 根据换路定理 V； 换路稳定后 V； 时间常数 S； 根据三要素法 V ； A ； A； A； 6-3 图示电路中的开关在瞬间断开，试确定、绘出它的波形图并计算秒和秒时的值。 解：打开前， A，； 根据换路定理 A； A， 换路稳定后 ； 时间常数 S； 根据三要素法 A； A； mA； 6.4 图示电路中的的，试确定、绘出它的波形图并计算秒和秒时的值。（提示：在秒瞬间被接通） 解：动作前， ，； 根据换路定理 A； A， 换路稳定后 A； 时间常数 S； 根据三要素法 A； A； A； 6.5 图示电路中的开关在瞬间断开，开关在秒瞬间断开，试确定和并绘出它的波形图。（开关动作之前电路处于稳态） 解：开关打开前， V， ； 开关打开后， V， A， 换路稳定后 V， ； 时间常数 S； 根据三要素法 V ； A ； 或 A ； 开关打开前， V， ； 开关打开后， V， A， 换路稳定后 V， ； 时间常数 S； 根据三要素法 V ； A ； 或 A ； 6.6 图示电路在开关闭合之前处于稳态，开关在秒时闭合并在秒时断开。试求：和，并在同一个坐标上绘出它们的变化曲线。 解：开关闭合前，A，V； 开关闭合后，A， V； A，V； 时间常数 S； 根据三要素法 A； V； 或者 V； 开关在秒断开前， A， V； 开关在秒断开后， A，A， V；V； 时间常数 S； 根据三要素法 A； V； 或者 V； 6.7 图示电路中的开关从瞬间开始以的间隔重复闭合和断开，开关动作之前，电路处于稳态。 1 确定并绘出它最初两个周期的变化曲线； 2 经过足够长的时间，电路将进入周期性重复的 稳定状态，计算此时的幅值。 [提示：请考虑开关闭合和断开期间电路的时间常数是否相等？] 解：（1）（以ms为单位），时K闭合， ，V； ms， V； （） V； （以ms为单位），时K断开， V，V； ms， V； （） V； （以ms为单位），时K闭合， V，V； ms， V； （） V； （以ms为单位），时K断开， V，V； ms， V； （） V； （2）开关K动作周期T = 2（以ms为单位），时， 即时(n=0,1,2,…)，K闭合， ，V； ms， V； ()……...① 时，即时， (n=0,1,2,…)，K断开， ， V； ms， V； ()……………② 由①可知 V，() ……………③ 由②可知 V，() ……………………④ 经过足够长的时间（n较大），电路进入周期性重复稳定状态，即 ，() ，() 因此，设，，（n较大且电路已稳定）， 由③④可得： 解上述方程组得： V， V， 6.8 在图示电路中，伏；伏。试求，并绘出它在秒范围内的变化曲线。 解：（1）时， ，； （2）时， ，V； ，μA ，A； s， μA ， （3）时， V， V； ， μA ， A； s， μA ，() 因此 （以ms为单位）； 6.9 利用拉普拉斯变换求解图示电路中的 和。电路中的开关在时断开，开关断开之前电路处于稳态 解： 根据KVL ，开关K断开时 ， 其中 ，， 所以 ，拉氏变换后得 ， ， ，拉氏反变换后得 A； V； 6.10 图示电路中的开关在时闭合。试求： 1．并绘出它的波形图； 2．该电路指数衰减振荡的频率是多少； 3．当等于多大时，电路进入临界阻尼状态。 解：（1）传递函数为： = ； ； ； 所以， ，此电路为欠阻尼 方程的解由通解和特解（稳态分量和暂态分量）两部分组成，即： ， 其中 V； ； ； 初始状态为：；， 联立求解得： 响应为： V； 波形图如下： （2）该电路指数衰减振荡的频率 Hz ； （3）当， 即 时，电路进入临界阻尼状态。 6.11 利用拉普拉斯变换方法求解6.10题。 解： 将激励量、响应量、 传递函数变换为拉普拉斯形式： ， ， 所以可得： 将式分解： ，