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一阶 RC 电路分析
. . .
3.3 RC 电路的响应
经典法分析电路的暂态过程,就是根据激励通过求解电路的微分方程以得
出电路的响应。激励和响应都是时间的函数所以这种分析又叫时域分析
3.3.1 RC 电路的零输入响应 i
S
零输入响应无电源激励,输入信号为零。在 t=0 +
此条件下,由电容元件的初始状态 u (0 )所产 + uC R
-
C+ U
+
生的电路的响应 - uC
C
-
分析 RC 电路的零输入响应,实际上就是分析它的
图 3.3.1RC 放电电路
放电过程。如图 3.3.1(RC 串联电路,电源电压
U )
0
换路前,开关 S 合在位置 2 上,电源对电容充电
t=0 时将开关从位置 2 合到位置 1,使电路脱离电源,输入信号为零。此时,
电容已储有能量,其上电压的初始值 u (0 )=U ;于是电容经过电阻R 开
C + 0
始放电
根据基尔霍夫电压定律,列出 t≥0 时的电路微分方程
RCdu /dt+u =0 3.3.1
C C
式中 i=Cdu /dt
C
令式 3.3.1 的通解为 u =Aept 代入 3.3.1 并消去公因子 Aept 得微
C
分方程的特征方程 RCp+1=0 其根为 p=-1/RC
于是式 3.3.1 的通解为 u =Ae
-1t/RC
C
定积分常数 A 。根据换路定则,在 t=0 时,u (0 )=U ,则 A=U
+ C+0 0
所以 u
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