RC电路的零输入响应

一阶RC电路仅有一个元件,如果在换路的瞬间动态元件已储存有能量,那么即使电路中无外加激励,换路后,电路中的动态元件将通过电路放电,在电路中产生响应(电流或电压),即零输入响应。

电路如图3-10所示,开关S原来在位置1,电容已充有电压Uo。t=0开关S从位置1迅速拨到位置2,使电容C在初始储能的作用下通过电阻R放电,产生电压、电流的过渡过程,直到放电完毕,全部能量被耗尽。由于uC(0+)=Uo, uC(∞)=0,τ=RC,根据三要素法,得换路后电容电压为:

放电电流为:

(负号表示放电电流与充电电流方向相反)

或:

uC及iC的波形如图3-11所示。

电路如图3-12所示,

时已处于稳态。时开关打开,试求电容元件两端电压。

解:时已处于稳态,

即电容的初始电压为换路前电容看成开路的电压

uC(0-)=

根据换路定律,电容电压的初始值uC(0+)=uC(0-)=8V

t=时,稳态值为换路后电容放电结束的电压,因此

时间常数,而R为换路后的电路从电容端看无源二端网络的等值电阻。

+

=

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一阶RC电路仅有一个元件,如果在换路的瞬间动态元件已储存有能量,那么即使电路中无外加激励,换路后,电路中的动态元件将通过电路放电,在电路中产生响应(电流或电压),即零输入响应。

电路如图3-10所示,开关S原来在位置1,电容已充有电压Uo。t=0开关S从位置1迅速拨到位置2,使电容C在初始储能的作用下通过电阻R放电,产生电压、电流的过渡过程,直到放电完毕,全部能量被耗尽。由于uC(0+)=Uo, uC(∞)=0,τ=RC,根据三要素法,得换路后电容电压为:

放电电流为:

(负号表示放电电流与充电电流方向相反)

或:

uC及iC的波形如图3-11所示。

电路如图3-12所示,

时已处于稳态。时开关打开,试求电容元件两端电压。

解:时已处于稳态,

即电容的初始电压为换路前电容看成开路的电压

uC(0-)=

根据换路定律,电容电压的初始值uC(0+)=uC(0-)=8V

t=时,稳态值为换路后电容放电结束的电压,因此

时间常数,而R为换路后的电路从电容端看无源二端网络的等值电阻。

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RC电路的零输入响应

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