您的当前位置:课程学习 > 第九章 > 第三节
9.3电路初始值的求解

时刻电路中的电压、电流以及它们的各阶导数的值统称为电路电量的初始值。电路初始值的求法:

(1)根据换路前的电路,求出

(2)根据换路定律求出

(3)画出时的等效电路。其中电容用电压等于的电压源代替,电感用电流等于的电流源来代替。

(4)根据时的等效电路(电路已无动态元件),求出电路中待求电压和电流的初始值。

几点说明:

(1)用经典法求解微分方程时,须根据电路变量的初始值确定解答中的积分常数。把电容电压的初始值和电感电流的初始值称为独立的初始值,其余的称为非独立的初始值。

(2)换路定律只适于求储能元件电容电压和电感电流的初始值,不能用于直接求其他变量的初始值。

(3)若电容电流和电感电压为无穷大时,不能应用换路定律求,需用电荷守恒求,用磁链守恒求,本书不予研究。

例9.1如图9.8所示电路,已知时开关打开,。现时将开关闭合,求

图9.8

解:

时,打开,

时,闭合,由换路定理可知:

因此,画出其时的等效电路,如图9.8所示,有

例9.2如图9.9所示电路,时开关在“1”,电路已处于稳定状态。现时将开关从“1”扳到“2”,求

图9.9

解:

时开关在“1”,电路已处于稳定状态,电感相当于短路,有

开关在“2”,根据换路定理有,因此,时刻的等效电路如图9.9所示,根据KVL、KCL有

解之得           

例9.3图9.10所示电路,闭合,电路已达稳态。今于时刻打开,求初始值

图9.10

解:

该电路中的激励为恒定激励。在恒定激励下,当电路达到稳定状态时,电路中的电容相当于开路,电感相当于短路。时,闭合,电路中的电容相当于开路,电感相当于短路。故根据图9.10

时刻打开,故根据换路定律有

时刻的等效电路如图9.10所示,有

又因有             

故得