1 / 4 实验一直流激励下的 RL 一阶电路的响应一、实验目的1、了解一阶电路的基本知识;2、通过仿真验证一阶电路的换路定理、三要素法;3、验证一阶电路的暂态过程中电压、电流的关系式
二、原理说明之前所学,都是在电路已经处于稳定状态的情况下,讨论激励和响应的关系,称为稳态分析
当电路中含有储能元件, 即含有电感和电容元件, 这类元件的电压和电流关系式微分、 积分关系而不是代数关系, 因此根据基尔霍夫定理和元件特性方程所列写的电路方程, 是以电路或电压为变量的微分方程
故称这类元件为动态元件, 含有动态元件的电路称为动态电路
如果只含有一个动态元件, 描述电路的特性方程是一阶微分方程,这种电路称为一阶电路
在动态电路中,当电路的结构或元件的参数发生改变时(例如,电路中电源或无源元件的断开或接入,信号的突然注入等),可能使电路改变原来的工作状态,而转变到另一个工作状态, 这种转变往往需要经历一个过程,工程上称为过渡过程
过渡过程又称为过渡状态或暂态
在描述电路过渡过程的微分方程中, 电路的任何电压和电流及其n-1 阶导数在 t=0+ 时的值称为初始值
其中电感电流和电容电压的初始值,即)0(Li和)0(cu称为独立的初始值, 其余的称为非独立的初始值
独立的初始值决定了电路的初始能量
在电路前后电容电流和电感电压为有限值的条件下,换路前后瞬间电容电压cu 和电感电流ci 不能跃变
即)0()0(LLii)0()0(ccuu上述两个式子,称为换路定理
一阶电路可以分为零状态响应、零输入响应和全响应三种情况,其中零状态响应和零输入响应为全响应的特殊情况
2 / 4 实际计算过程, 可以运用一阶电路的等效化简和三要素法,讨论电路中的电压电流情况
但三要素法只适用于在直流或正弦信号激励时的一阶电路
三要素法运用步骤和方法包括一下4 步:1)计算电压或电流的初始值)0(f