第三章电路的暂态分析1第三章 电路的暂态分析一、填空题：1. 一阶RC 动态电路的时间常数τ=___RC____,一阶RL 动态电路的时间常数τ=__L/R______。

2. 一阶RL 电路的时间常数越__大/小 _ (选择大或小)，则电路的暂态过程进行的越快 慢/快 （选择快或慢）。

3. 在电路的暂态过程中，电路的时间常数τ愈大，则电压和电流的增长或衰减就 慢 。

4. 根据换路定律，(0)(0)c c u u +-=，()+0L i =()0L i —5. 产生暂态过程的的两个条件为 电路要有储能元件 和 电路要换路 。

6. 换路前若储能元件未储能，则换路瞬间电感元件可看为 开路 ，电容元件可看为 短路 ；若储能元件已储能，则换路瞬间电感元件可用 恒流源 代替，电容元件可用 恒压源 代替。

7. 电容元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为1u idt C =⎰；电感元件的电压与电流在关联参考方向下，其二者的关系式为di u Ldt=。

8. 微分电路把矩形脉冲变换为 尖脉冲 ，积分电路把矩形脉冲变换为 锯齿波 。

9．下图所示电路中，设电容的初始电压(0)10C u V -=-，试求开关由位置1打到位置2后电容电压上升到90 V 所需要的时间为 4.8*10-3 秒。

Fμ10010. 下图所示电路中，V U u C 40)0(0_==，开关S 闭合后需 0.693**10-3 秒时间C u 才能增长到80V ？+U C -11. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t =时将开关断开，此时电路的时间常数τ为 （R 1 +R 2 ）C 。

U12. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关的瞬间，)0(+L U为 100V 。

1Ai L13. 下图所示电路开关S 闭合已久，t=0时将开关断开，则i L (0-)= 4A ，u C (0+)= 16V ，i C (0+)= 0 。

u c14．下图所示电路，当t=0时将开关闭合，则该电路的时间常数为 0.05S 。

2415. 下图所示电路在换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为1.5 A 和)(∞i 3 A 。

+-16. 下图所示电路在换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为 0 A 和)(∞i 1.5 A 。

+-17. 下图所示电路在换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为 6 A 和)(∞i 0 A 。

L 218. 下图所示电路在换路前都处于稳态，则换路后电流)0(+i 为 0.75 A 和)(∞i 1 A 。

+-2Ω19．下图所示电路中，开关Ｓ在闭合前电路处于稳态，电容Ｃ、电感Ｌ无能量储存，在 t = 0时将开关S 闭合，则)0(+i 为 2A 、u C (0+)为 0V 、)(∞i 为 2A 、u ()c ∞为 10V 。

C20. 下图所示电路，已知100E V =，1R M =Ω，50C F μ=，开关在位置1已很久，当0t =时开关由位置1打向位置2，则经过 34.65 秒电流减小到其初始值的一半。

C二、选择题:1. 在直流稳态时，电感元件上（ B ）。

A. 有电流，有电压B. 有电流，无电压C. 无电流，有电压D. 无电流，无电压 2. 在直流稳态时，电容元件上（ B ）。

A. 有电压，有电流 B. 有电压，无电流 C. 无电压，有电流 D. 无电压，无电流 3. RC 电路在零输入条件下，时间常数的意义是（ B ）。

A ．电容电压衰减到初始值的0.632倍所需的时间B ．电容电压衰减到初始值的0.368倍所需的时间C ．过渡过程所需要的时间D ．以上说法都不对4. RC 电路在零状态下，时间常数的意义是（ A ）。

A ．电容电压增加到稳态值的0.632倍所需的时间B ．电容电压增加到稳态值的0.368倍所需的时间C ． 过渡过程所需要的全部时间D ．以上说法都不对5. 充电后的电容进行放电的过程属于（ A ）。

A ．零输入响应B ． 零状态响应C ．全响应D ．不能确定6. 电路的暂态过程从t=0大致经过（ B ）时间，工程上就可认为达到稳定状态了。

A.τB.（3～5）τC. 10τD. ∞7. RL 串联电路的时间常数为（ B ）A.RLB. R LC.L RD. 1RL8．在换路瞬间，下列各项中除( D )不能跃变外，其他全可跃变。

A ．电感电压B. 电容电流C.电阻电压 D ．电感中储存的能量9. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关瞬间，初始值)0(+L i 和)0(+i 分别为（ B ）。

A. 0A ，1.5AB. 3A, 3A B. 3A, 1.5A D. 1.5A, 3A+-2Ω10. 下图所示电力开关S 闭合前电路已处于稳态，试问闭合开关瞬间，电流初始值)0( i 为（ C ）。

A. 1AB. 0.8AC. 0AD. 0.4ASi10Ω11. 下图所示电路开关S 闭合前电容元件和电感元件均未能储能，试问开关闭合瞬间发生跃变的是（ B ）。

A.i 和1iB.i 和3iC.2i 和c uD. i 和2i3+U C-12. 下图所示电路开关S 闭合前电路已处于稳态。

当开关闭合后各电流状况为（ B ）。

A. 1i 、2i 、3i 均不变B. 1i 不变、2i 增长为1i 、3i 衰减为零C. 1i 增长、2i 增长、3i 不变D. 1i 、2i 、3i 均增长2213．下图所示电路在0t =时刻开关S 闭合，则电容器开始充电，其充电时间常数为（ A ）。

A. 1R C τ=B. 12()R R C τ=+C. 123()R R R C τ=++D. 123(//)R R R C τ=+1U sC14．下图所示电路在换路前处于稳定状态，在t =0瞬间将开关S 闭合，则i C (0+)为( B )。

A ．0.6AB ．0AC ．0.3AD ．－0.6AF15. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在t=0瞬间将开关S闭合，则iL(0+)为( B )。

A．1A B．2A C．20A D．10A16. 下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t=时闭合开关，则开关闭合瞬间电容的电压为( B )。

A. 0.2VB. 1VC. 0.8VD. 1.2V+_5Ω1V1H1F1Ωt=0S+_C u17．下图所示电路在换路前处于稳定状态，在0t=时打开开关，电路的时间常数τ为( A )。

A. 0.6mSB. 1.7mSC. 0.66Sμ D. 0.707Sμ(0)t=+_4020Ω20Fμ18. 下图所示电路，在换路前处于稳定状态，在0t =时将开关断开，此时电感电流L i 的初始值为（ B ）。

A ．0AB ．0.5AC ．﹣0.5AD ． 1A1019．下图所示电路，在开关打开后电路的时间常数为 ( C ) 。

A ． R 1C B ． R 2C C ． (R 1+R 2)C D ． （R 1//R 2)C20．下图所示电路换路前处于稳定状态，在t=0时开关突然断开则i(0+)为 （ D ）。

A ．1AB ．0AC ．1.5AD ．0.5A9V)t三、计算题：1. 下图所示电路，开关在t=0打开之前已经关闭长时间，求t ≥0时i 1(t)和i 2(t)。

(61012())0.3ti t i t emA -==（)2. 如图所示电路，开关在未打开前电路处于稳定状态，0t =时，把开关打开，求t>0时电感中的电流i 。

(4410() 1.25t i t e mA -⨯=)S (t=0)3. 下图所示电路，开关闭合前已达稳态，在t = 0时开关闭合。

求换路后的电流()L i t 。

(12()1t L i t e A -=+)I 8V4. 下图所示电路，开关原来长时间地处于断开状态， 在t=0时将开关闭合。

用三要素法求i L (t)、i 1(t)。

（0t ≥）(3210()0.50.5t L i t e A -⨯=+)L5. 下图所示电路，开关打开前已达稳定。

在t = 0时开关打开，求换路后电容电压u C (t)的表达式，并画出曲线。

(25u ()126t c t e V -=-)6. 下图所示电路，开关原来长时间地处于断开状态， 在t=0时将开关闭合。

用三要素法求u c (t)、i 1(t)。

（0t ≥）(5u ()48t c t e V -=-)u c7. 下图所示电路，开关原来长时间地处于断开状态，在t=0时将开关S 闭合。

试用三要素法求u C (t)、i C (t)。

（0t ≥）(10u ()123t c t e V -=-,10()0.0015t C i t e A -=)_18V_S+t=050uFu ci C++_9V8. 下图所示电路在换路前处于稳定。

当将开关从1的位置合到2的位置后，试求()cu t和()ci t。

(4610u()24tct e V-⨯=-+,4610() 2.4tCi t e A-⨯=-)9. 下图所示电路，开关原来长时间地合在1位置，在t=0时将开关由1位置扳至2位置，用三要素法求i(t)。

（0t≥）(50()3ti t e A-=-)+__160mH12V18V6Ω6Ω3Ω21t=0i+10. 下图所示电路开关K原合在“1”的位置，t=0时，开关由“1”合向“2”，换路之前，电路处于稳态，求换路后()cu t及ci,并画出它们的变化曲线。

(0.5u()33tct e V-=+,0.5()0.75tCi t e A-=-)11. 下图所示电路中，V U 20=，Ω=k R 121，Ω=k R 62，F C μ=101，F C μ=202。

电容元件原先未能储能。

当开关闭合后，试求两串联电容元件两端的电压C u 。

(25u ()20-20t c t e V -=)+U -St =0+U C-R 1C 1C 212. 下图所示电路中，mA I 10=，Ω=k R 31，Ω=k R 32，Ω=k R 63，F C μ=2。

在开关S 闭合前电路已处于稳态。

试求0≥t时Cu 和1i ，并作出他们随时间的变化曲线。

(100u ()60t c t e V -=,100()12t C i t e mA -=)Ci +U C -R 1R 3ISt =013. 下图所示电路中，在开关闭合前电路已处于稳态，求开关闭合后的电压C u ，并作出C u 的曲线。

(250u ()1836t c t e V -=+)14. 下图所示电路中，V u C 10)0(_=，试求0≥t 时的C u 和0u ，并画出它们的变化曲线。

(410u ()5040t c t e V -=-,4100u ()5040t t e V -=+)+O -15. 下图所示电路，开关闭合前电路已稳定，在t=0时将开关闭合，求开关闭合后电路中的()L i t 、()L u t 。