28 6.5 一阶电路的零状态响应.pptx

第1页：零状态响应的概念

零状态响应的概念

零状态响应(Zero state response)：储能元件初始能量为零，在激励(电源)作用下产生的过渡过程。(2)求特解uC'

• US1.RC电路的零状态响应(1)列方程：uC(0 )
• 0非齐次线性常微分方程解答形式为：通解特解强制分量(稳态分量)S(t
• –uR6.5一阶电路的零状态响应

第2页：RC电路零状态响应的求解

RC电路零状态响应的求解

US(3)求齐次方程通解uC 自由分量(暂态分量)(4)求全解(5)定常数US USuC'uC"强制分量(稳态)自由分量(暂态)uctO

第3页：零状态响应的能量关系

零状态响应的能量关系

tiO能量关系

电源提供的能量一部分被电阻消耗掉，一部分储存在电容中，且WC

• WR充电效率为50%USRC

第4页：RC电路零状态响应算例

RC电路零状态响应算例

0时闭合开关S.求uC、i1的零状态响应。uiCi12i1

第5页：零状态响应的戴维南解法

零状态响应的戴维南解法

解法2

戴维南等效.i12i1

第6页：RL电路的零状态响应

RL电路的零状态响应

2.RL电路的零状态响应iL(0 )

• 03.正弦电源激励下的零状态响应(以电路为例)iL(0 )

第7页：正弦激励下的零状态响应

正弦激励下的零状态响应

强制分量(稳态)自由分量(暂态)用相量法计算稳态解iL :iL(0 )

第8页：合闸相角对过渡过程的影响

合闸相角对过渡过程的影响

定常数解答为讨论：(1) u

• 合闸后，电路直接进入稳态，不产生过渡过程。(2) u

第9页：最大电流出现的时刻

最大电流出现的时刻

2时波形为

最大电流出现在合闸后半个周期时t

第10页：零状态响应的四种情况

零状态响应的四种情况

1.RC电路的零状态响应2.RL电路的零状态响应3.正弦电源激励下的零状态响应(以电路为例)4.阶跃响应

第11页：阶跃响应

阶跃响应

本页以电路图与公式推导为主，围绕阶跃响应展开，一阶电路的零状态响应一节的相关结论与推导过程请对照原课件图示阅读。

第12页：延时阶跃

延时阶跃

延时阶跃响应

激励在t，t0时加入，则响应从t

第13页：零状态响应算例

零状态响应算例

例.求零状态响应iC.10k 10k uS

第14页：零状态响应算例（续）

零状态响应算例（续）

100 F 分段表示为

第15页：零状态响应算例（续二）

零状态响应算例（续二）

本页以电路图与公式推导为主，围绕零状态响应算例（续二）展开，一阶电路的零状态响应一节的相关结论与推导过程请对照原课件图示阅读。

第16页：零状态响应的波形

零状态响应的波形

本页以电路图与公式推导为主，围绕零状态响应的波形展开，一阶电路的零状态响应一节的相关结论与推导过程请对照原课件图示阅读。

第17页：零状态响应小结

零状态响应小结

小结

1.一阶电路的零状态响应是储能元件无初始储量时，由输入激励引起的响应。解答有二个分量:uC

• uC"2.时间常数与激励源无关。3.线性一阶网络的零状态响应与激励成正比。4.零状态网络的阶跃响应为y(t) (t)时，则延时的阶跃响应为y(t