1. 一階電路三要素
一階電路三要素
一階電路三要素問題?
t=0前,電流源與R2構成來回源路,那麼電容電壓就是R2的電壓了;
Uc(0)=-Is*R2;
t=∞後,只有電壓源,R1,R2構成迴路,電容電壓仍然是R2的電壓;
那麼,Uc(∞)=Us*R2/(R1+R2);
時間常數τ=C*(R1//R2);
代入全響應公式,得Uc(t);
那麼,Us-i(t)*R1=Uc(t);
即:i(t)=(Us-Uc(t))/R1;
一階電路的三要素公式是什麼??
u1-u2*e^(-t/rc)
u1穩定狀態t趨向無窮
u1-u2初始狀態t=0
rc時間常數
在一個電路簡化後(如電阻的串並聯,電容的串並聯,電感的串並聯化為一個元件),只含有一個電容或電感元件(電阻無所謂)的電路叫一階電路。主要是因為這樣的電路的Laplace等效方程中是一個一階的方程。
解釋一階電路三要素法中的三要素
一個是換路後瞬間的初始值,以a表示
第二個是換路後的終了之,即時間趨近於無窮大時的值,以b表示
第三個是時間常數,以c表示
則動態值為
b+(a-b)e^(t/c)
在一階電路中,什麼時候用經典法,什麼時候有三要素法,這如何來分別?
三要素法其實適用於任何情況的。只要將各種情況的三要素分析清楚,就直接代入公式就可以。
經典法則要列寫電壓的微分方程,還要解微分方程,一般用於微分方程簡單的零狀態響應。
一個是換路後瞬間的初始值,以a表示
第二個是換路後的終了之,即時間趨近於無窮大時的值,以b表示
第三個是時間常數,以c表示
則動態值為b+(a-b)e^(t/c)
在一個電路簡化後(如電阻的串並聯,電容的串並聯,電感的串並聯化為一個元件),只含有一個電容或電感元件(電阻無所謂)的電路叫一階電路。主要是因為這樣的電路的Laplace等效方程中是一個一階的方程。
用三要素法計算含一個電容或一個電感的直流激勵一階動態電路響應的一般步驟是:
初始值f(0+)的計算
(1)根據t<0的電路,計算出t=0-時刻的電容電壓uC(0-)或電感電流iL(0-)。
(2)根據電容電壓和電感電流連續性,即:uC(0+)=uC(0-)和iL(0+)=iL(0-)
確定電容電壓或電感電流初始值。
(3)假如還要計算其它非狀態變數的初始值,可以從用數值為uC(0+)的電壓源替代電容或用數值為iL(0+)的電流源替代電感後所得到的電阻電路中計算出來。
2. 什麼是一階電路
僅含一個儲能元件或可等效為一個儲能元件的線性電路,且由一階常系數線性微分方程描述。
3. 電路題一階電路
1)iL(0)=12/(6+4)=1.2A
2)運用疊來加原理計算自,
iL(∞)=1.5+15/4=1.5/2+3.75=4.5A
3)將1.2A恆流源取代電感即可。
4)τ=0.64/(4+6//4)=0.1S
5)iL(t)=4.5-3.3e^-10t A
4. 電路分析 一階電路
底下那個公式應該是零狀態響應,而不是上面說的零輸入響應。一階電路在零狀態下,結果都是從零開充電,最後充滿,這個公式適合狀態量的計算,如電感電流和電容電壓,非狀態量則不能用這個公式,如電感的電壓和電容的電流,電阻的電壓電流都不能用,還是要用三要素。
5. 大學電路,一階電路的分析.
串聯電路只能有一個電流,但根據換路定律電感電流不能突變,由於L1、L2原先電流不等,無法「均衡」,肯定有一個要「發威」、另一個要「服從」,因此只能服從於電感的最初定義,用磁鏈守恆計算。與此對應的還有兩個電容並聯電路的電壓,要用電荷守恆來做。
6. 一階電路分析
串聯(series connection)是連接電路元件的基本方式之一。將電路元件(如電阻、電容、電感,用電器等)逐個順次首尾相連接。將各用電器串聯起來組成的電路叫串聯電路。串聯電路中通過各用電器的電流都相等。
將二個或二個以上元件排成一串,每個元件的首端和前一個元件的尾端連成一個節點,而且這個節點不再同其他節點連接的連接方式。圖示三個元件串聯。元件3的首端和元件2的尾端連成節點q;元件2的首端和元件1的尾端連成節點p。元件1的首端a和元件3的尾端b則分別和電路的其他節點連接。
串聯電路的特點主要有:
① 所有串聯元件中的電流是同一個電流,I總= L1= L2= L3=……= Ln。
② 元件串聯後的總電壓是所有元件的端電壓之和,U總=U1+U2+U3+……+Un。
圖示電路中,u是總電壓,u1、u2、u3分別是元件1、2、3的電 壓,u=u1+u2+u3。
串聯電路:把元件逐個順次連接起來組成的電路。如圖,特點是:流過一個用電器的電流同時也流過另一個。例如:節日里的小彩燈。 在串聯電路中,閉合電鍵,幾只燈泡同時發光,斷開電鍵後這幾只燈泡都熄滅了,說明串聯電路中的電鍵是控制所有的用電器的。
在串聯電路中,由於電流的路徑只有一條,所以,從電源正極流出的電流將依次逐個流過各個用電器,最後回到電源負極。因此在串聯電路中,如果有一個用電器損壞或某一處斷開,整個電路將變成斷路,電路就會無電流,所有用電器都將停止運轉,所以在串聯電路中,各幾個用電器互相牽連,要麼全運轉,要麼全部停止運轉。
希望我能幫助你解疑釋惑。
7. 電路分析基礎一階電路分析
沒有什麼區別哦,大體都是一樣的東西。看樣子你是學電子的吧,一般電子方面的專業課是這內個樣子的。
大學數容學-普通物理學-電路基礎-模擬電路-數字電路-。。。。。
還有一本電工電子技術,那個一般不是電子專業的,比較簡單。是電路,模電,數電合成一本了。
8. 請問一階電路的(一階)代表什麼意思
就是指你根據電路或簡化電路列出來的方程中的變數都是一次冪的!沒有平方或平方以上的未知量的。
你可以仔細看教材中的一階電路的方程,他們的變數絕對沒有平方或平方以上的未知量的,而二階電路的方程未知量的最高次冪肯定是平方的。
9. 基礎電路如何區分一階電路和二階電路
一階電路里有一個電容或一個電感。二階電路里有一個電容和一個電感。
簡單的講,一階電路里有一個儲能元件,可以是電容也可以是電感。
二階電路里有兩個儲能元件, 可以都是電容也可以都是電感,也可以是一個電容、一個電感。
一階電路需要解一階微分方程、二階電路需要解二階微分方程。
1、一階電路:
任意激勵下一階電路的通解一階電路,a.b之間為電容或電感元件,激勵Q(t)為任意時間函數,求一階電路全響應一階電路的微分方程和初始條件為:
df(t)dt+p(t)f(t)=(t)(1) f(0+)=u0其中p(t)=1τ,用「常數變易法」求解。令f(t)=u(t)e-∫p(t)dt,代入方程得u(t)=∫(t)e∫p(t)dtdt+c1f(t)=c1e-∫p(t)dt+e-∫p(t)dt∫(t)e∫p(t)dtdt=fh(t)+fp(t)。
(2)常數由初始條件決定。其中fh(t)、fp(t)分別為暫態分量和穩態分量。
2、三要素公式通用形式用p(t)=1τ和初始條件f(0+)代入(2)式有c1=f(0+)-fp(0+)f(t)=fp(t)+[f(0+)-fp(0+)]e-1上式中每一項都有確定的數學意義和物理意義。
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt在數學上表示方程的特解,即t~∞時的f(t),所以,在物理上fp(t)表示一個物理量的穩態。(隨t作穩定變化)。
fh(t)=c1e-1τ在數學上表示對應齊次方程的通解,是一個隨時間作指數衰減的量,當時t~∞,fh(t)~0,在物理上表示一個暫態,一個過渡過程。
c1=f(0+)-fp(0+),其中fp(0+)表示穩態解在t=0時的值.τ=RC(或L/R),表示f(t)衰減的快慢程度,由元件參數決定。
3、穩態解的求取方法由於穩態解是方程的特解,由上面的討論可知:
fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt。
對任意函數可直接積分求出。方程和初始條件為:
(1)didt+RLi=UmLcos(ωt+φu)i(0+)=I0ip(t)=e-LtR∫UmLcos(ωt+φu)eRtLdt。
用分步積分法求得ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ),其中θ=tg-1(ωLR)ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。
(2)由於穩態解是電路穩定後的值,對任意函數可用電路的穩態分析法求出。
sZ=UmR2+ω2L2∠(φu+θ)ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ).ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ)。3也可用試探法(待定系數法)求出fp(t)。
如上題中,可以令i=Imcos(ωt+Ψ),代入方程得Im=UmR2+ω2L2,Ψ=φu+θ,ip(t)=UmR2+ω2L2=cos(ωt+φu)。
4、二階電路。
二階電路分類。
零輸入響應。
系統的響應除了激勵所引起外,系統內部的「初始狀態」也可以引起系統的響應。在「連續」系統下,系統的初始狀態往往由其內部的「儲能元件」所提供,例如電路中電容器可以儲藏電場能量,電感線圈可以儲存磁場能量等。
這些儲能元件在開始計算時間時所存儲的能量狀態就構成了系統的初始狀態。如果系統的激勵為零,僅由初始狀態引起的響應就被稱之為該系統的「零輸入響應」。
一個充好電的電容器通過電阻放電,是系統零輸入響應的一個最簡單的實例。系統的零輸入響應完全由系統本身的特性所決定,與系統的激勵無關。
當系統是線性的,它的特性可以用線性微分方程表示時,零輸入響應的形式是若干個指數函數之和。指數函數的個數等於微分方程的階數,也就是系統內部所含「獨立」儲能元件的個數。
假定系統的內部不含有電源,那麼這種系統就被稱為「無源系統」。實際存在的無源系統的零輸入響應隨著時間的推移而逐漸地衰減為零。
定義。
換路後,電路中無獨立的激勵電源,僅由儲能元件的初始儲能維持的響應。也可以表述為,由儲能元件的初始儲能的作用在電路中產生的響應稱為零輸入響應(Zero-input response)。零輸入響應是系統微分方程齊次解的一部分。
零狀態響應。
如果系統的初始狀態為零,僅由激勵源引起的響應就被稱之為該系統的「零狀態響應」。一個原來沒有充過電的電容器通過電阻與電源接通,構成充電迴路。
那麼電容器兩端的電壓或迴路中的電流就是系統零狀態響應的一個最簡單的實例。系統的零狀態響應一般分為兩部分,它的變化形式分別由系統本身的特性和激勵源所決定。
當系統是線性的,它的特性可以用線性微分方程表示時,零狀態響應的形式是若干個指數函數之和再加上與激勵源形式相同的項。
前者是對應的齊次微分方程的解,其中指數函數的個數等於微分方程的階數,也就是系統內部所含「獨立」儲能元件的個數。後者是非齊次方程的特解。
對於實際存在的無源系統而言,零狀態響應中的第一部分將隨著時間的推移而逐漸地衰減為零,因此往往又把這一部分稱之為響應的「暫態分量」或「自由分量「。
後者與激勵源形式相同的部分則被稱之為「穩態分量」或「強制分量」。
全響應。
電路的儲能元器件(電容、電感類元件)無初始儲能,僅由外部激勵作用而產生的響應。在一些有初始儲能的電路中,為求解方便,也可以假設電路無初始儲能,求出其零狀態響應,再和電路的零輸入響應相加既得電路的全響應。
在求零狀態響應時,一般可以先根據電路的元器件特性(電容電壓、電感電流等),利用基爾霍夫定律列出電路的關系式,然後轉換出電路的微分方程。
利用微分方程寫出系統的特徵方程,利用其特徵根從而可以求解出系統的自由響應方程的形式;零狀態響應由部分自由響應和強迫響應組成,其自由響應部分與所求得的方程具有相同的形式。
再加上所求的特解便得系統的零狀態響應形式。可以使用沖激函數系數匹配法求解。
10. 一階電路三要素法
一個是換路後瞬間的初始值,以a表示
第二個是換路後的終了之,即時間趨近於無窮大時的值,以b表示
第三個是時間常數,以c表示
則動態值為 b+(a-b)e^(t/c)