什么是一阶电路

发表时间：2024-07-28 00:14:28 来源：网友投稿

一阶电路是指在一个电路简化后（如电阻的串并联，电容的串并联，电感的串并联化为一个元件），只含有一个电容或电感元件（电阻无所谓）的电路。

主要是因为这样的电路的Laplace等效方程中是一个一阶的方程。

1.任意激励下一阶电路的通解一阶电路，a.b之间为电容或电感元件，激励Q(t)为任意时间函数，求一阶电路全响应一阶电路的微分方程和初始条件为:

df(t)dt+p(t)f(t)=?(t)

(1) f(0+)=u0其中p(t)=1τ，

用“常数变易法”求解。

令f(t)=u(t)e-∫p(t)dt，代入方程得

u(t)=∫(t)e∫p(t)dtdt+c1f(t)=c1e-∫p(t)dt+e-∫p(t)dt

∫(t)e∫p(t)dtdt=fh(t)+fp(t)

(2)常数由初始条件决定。其中fh(t)、fp(t)分别为暂态分量和稳态分量。

2.三要素公式通用形式用p(t)=1τ和初始条件f(0+)代入(2)式有c1=f(0+)-fp(0+)f(t)=fp(t)+[f(0+)-fp(0+)]e-1

上式中每一项都有确定的数学意义和物理意义.fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt在数学上表示方程的特解，即t～∞时的f(t)，所以在物理上fp(t)表示一个物理量的稳态。(随t作稳定变化)。

fh(t)=c1e-1τ在数学上表示对应齐次方程的通解，是一个随时间作指数衰减的量，当时t～∞，fh(t)～0，在物理上表示一个暂态，一个过渡过程。

c1=f(0+)-fp(0+),其中fp(0+)表示稳态解在t=0时的值.τ=RC(或L/R),表示f(t)衰减的快慢程度，由元件参数决定.

3.稳态解的求取方法由于稳态解是方程的特解，由上面的讨论可知:

fp(t)=e-1τ∫(t)e1τdt

对任意函数可直接积分求出。其方程和初始条件为:

didt+RLi=UmLcos(ωt+φu)i(0+)=I0ip(t)=e-LtR∫UmLcos(ωt+φu)eRtLdt.

用分步积分法求得ip(t)=UmR2+ω2L2cos(ωt+φu+θ),其中θ=tg-1(ωLR)ip(0+)=UmR2+ω2L2cos(φu+θ).2)由于稳态解是电路稳定后的值，对任意函数可用电路的稳态分析法求出.

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