当前课程知识点:电工电子技术 >  2 电路的暂态分析 >  2.2 RC电路的暂态过程 >  20-RC电路的全响应

返回《电工电子技术》慕课在线视频课程列表

20-RC电路的全响应在线视频

下一节:21-一阶线性电路暂态分析的三要素法

返回《电工电子技术》慕课在线视频列表

20-RC电路的全响应课程教案、知识点、字幕

大家好

今天我们来学习RC电路的全响应

首先我们来看什么是全响应

所谓全响应是指换路后的电路中有电源激励

比如说大家来看这样的一个电路

在换路前开关S打到上端

U0这样的一个电压源给我们电容充满电

因此我们说电容的初始值不为零

等于U0

而换路后开关打向下端

电压源又想电容充电或者电容相电压源优放电

这个时候我们列写换路后电路的KVL方程

可以得到电阻上的电压加上电容上的电压

等于电源电动势

这样把电容上电压电流的微分关系把它带入

得到这样的一个式子

就是RCduc/dt+uc=U

式子是跟前面我们提到的零状态响应的式子是一样的

可是区别在于电容上的初始值并不为零

而是等于U0

同样利用微分方程可以求解出来

它的结果是

这就是我们说的RC电路的全响应方程

但是不可避免的大家需要去求解微分方程

那么有没有简化的办法去理解它

我们来看

对于前面零输入响应跟零状态响应

大家都非常熟悉

所谓零输入响应

它实际上是电容放电的过程

而对于零状态响应式电容充电的过程

这分别是它们的响应方程

对于我们的全响应来说

能否跟他们俩联系上

首先我们来看他们有一个共同的特点

在电路中含有R和C,R、C,R和C也就是说

这个电路中它的时间常数都是τ等于R乘C为了

我们便于后面的分析

我们把零输入响应里头的U换成U0

因此对应的曲线跟方程里也换成U0

大家来看

再换路前也就是t等于0-时刻

这个时候电容上的初始值是等于U0不等于0的

而对于零输入响应

大家来看

它的初始值是也是不等于0的

等于U0对于零状态响应却为零

这样大家很自然可以想到

我们的全响应的初始值可以写成是零输入响应的初始值

加上零状态响应的初始值得到这样

一个式子

好了

有了初始值

下面我们再看一下稳态值再换路后稳定的时候

t趋近于无穷

这个时候我们看稳态值我们全响应的稳态值

一定是我们的U电源电压

而对于零输入响应

它的稳态值则为零

对于零状态响应它的稳态值是U

那么同样的思路我们把全响应的问题太直也

可以写成是零输入响应的稳态值加上零状态

相应的稳态值

下面我们来看

经过刚才的分析

我们得到这三个结论

大家想一下

对于一个变化的过程

也就是一个过渡过程

它的变化的快慢是一样的

它的初始值以及稳态值也可以表示成是相同的

这样我们就想一下

我们在研究全响应的时候

能否把零输入和零状态进行叠加

也就是说我们的全响应是零输入响应加上零

状态响应

是否满足

我们来看

这个是由微分方程求解的结果

其中优势作为稳态分量

而后面的这一部分是作为展态分量

我们把这个式子进行整理

大家可以看到我们可以得到这样的式子

观察一下前面一个部分

就是我们的零输入响应

后面的这个部分

就是我们的零状态下

说明我们刚才的推测是正确的

也就是说我们的全响应包括零输入响应和零状态响应

那么再看下一个问题

在这个过程中电容是充电还是放电

实际上我们需要观察一下对于初始值和稳态值之间的关系

那么如果初始值是小于稳态值的

说明我们电容在换路前没有充满电

这个时候一定是继续充电

从U0充到U稳态值

如果U0是大于U那么说明电容上的电压

在换路后比电源电压U要大

这个时候电容是放电的,从U0放电到U达到稳态

那么这个过程就是我们说全响应的两种响应曲线

好了

大家来看一下

我们整个全响应曲线得到的时候

我们是经过零输入响应和零状态响应的叠加得到

这是他的响应方程

这是它的响应曲线

那么RC电路的全响应就讲到这

谢谢大家

电工电子技术课程列表:

1 电路的基本定律与分析方法

-1.1 电路的基本概念

--1-电路的作用、组成与模型

--2-电流和电压的参考方向

--3-电功率与额定值

--4-电源的工作状态

--5-理想电压源与理想电流源

--6-理想电阻、电感、电容元件

--1 电路的基本定律与分析方法--1.1 电路的基本概念

-1.2 基尔霍夫定律

--7-基尔霍夫定律电流定律

--8-基尔霍夫定律电压定律

-1.3 电路的分析方法

--9-支路电流法

--10-节点电压法

--11-电源等效变换法

--12-叠加原理

--13-电源等效定理

--14-电位的计算

--15-含受控源电路的分析

--1 电路的基本定律与分析方法--1.3 电路的分析方法

-1 电路的基本定律与分析方法

2 电路的暂态分析

-2.1 换路定则及初始值的确定

--16-电路的暂态过程及换路定则

--17-暂态过程初始值的确定

-2.2 RC电路的暂态过程

--18-RC电路的零输入响应

--19-RC电路的零状态响应

--20-RC电路的全响应

-2.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法

--21-一阶线性电路暂态分析的三要素法

-2.4 RL电路的暂态过程

--22-RL电路的暂态过程

--2 电路的暂态分析--2.4 RL电路的暂态过程

-2.5 一阶电路的脉冲响应

--23-一阶电路的脉冲响应

--2 电路的暂态分析--2.5 一阶电路的脉冲响应

-2 电路的暂态分析

3 交流电路

-3.1 正弦交流电的基本概念

--24-正弦量的三要素

--25-正弦量的相量表示法

-3.2 单一参数的正弦交流电路

--26-电阻元件的正弦交流电路

--27-电感元件的正弦交流电路

--28-电容元件的正弦交流电路

--3 交流电路--3.2 单一参数的正弦交流电路

-3.3 简单正弦交流电路的分析

--29-基尔霍夫定律的相量形式

--30-正弦交流电路的阻抗

--31-正弦交流电路的功率

--32-功率因数的提高

--3 交流电路--3.3 简单正弦交流电路的分析

-3.4 电路的谐振

--33-电路的串联谐振

--34-电路的并联谐振

-3 交流电路

4 三相电路

-4.1 三相电源

--36-三相电源

-4.2 三相电路中负载的连接

--37-负载星形连接的三相电路

--38-负载三角形连接的三相电路

--4 三相电路--4.2 三相电路中负载的连接

-4.3 三相电路的功率

--39-三相电路的功率

-4.4 安全用电技术

--40-安全用电技术

--4 三相电路--4.4 安全用电技术

-4 三相电路

5 常用半导体器件

-5.1 半导体基础知识

--41-半导体基础知识

-5.2 半导体二极管

--43-半导体二极管

--5 常用半导体器件--5.2 半导体二极管

-5.3 稳压二极管

--44-稳压二极管

-5.4 半导体三极管

--45-半导体三极管

--5 常用半导体器件--5.4 半导体三极管

-5.5 场效应管

--46-场效应管

-5.6 光电器件

--47-光电器件

-5 常用半导体器件

6 基本放大电路

-6.1 基本放大电路的组成及工作原理

--48-基本放大电路的组成

--49-基本放大电路的工作原理

--50-基本放大电路的性能指标

-6.2 基本放大电路的分析

--51-直流通路与交流通路

--52-放大电路的静态分析

--53-微变等效电路法

--54-图解法

-6.3 常用基本放大电路的类型及特点

--55-共射放大电路

--56- 共集放大电路

--57-差分放大电路

--58-互补对称放大电路

--6 基本放大电路--6.3 常用基本放大电路的类型及特点

-6.4 实用放大电路

--59-实用放大电路

--6 基本放大电路--6.4 实用放大电路

-6 基本放大电路

7 集成运算放大器及其应用

-7.1 集成运算放大器

--60-集成运算放大器

-7.2 放大电路中的负反馈

--61-反馈的概念

--62-反馈类型的判断

--63-负反馈对放大电路的影响

-7.3 集成运算放大器的线性应用

--64-比例和加减运算

--65-积分与微分运算

--66-集成运放在信号处理方面的应用

--67-RC正弦波振荡电路

--7 集成运算放大器及其应用--7.3 集成运放的线性应用

-7.4 集成运算放大器的非线性应用

--68-1-基本电压比较器

--68-2迟滞电压比较器

--69-矩形波信号产生电路

--70-信号产生及变换电路

-7.5 集成运算放大器的应用举例

--71-集成运算放大器的应用举例

--7 集成运算放大器及其应用--7.5 集成运放的应用举例

-7 集成运算放大器及其应用

8 半导体直流稳压电源

-8.1 整流电路

--72-单相半波整流电路

--73-单相桥式整流电路

-8.2 滤波电路

--74-电容滤波电路

--75-其他形式的滤波电路

-8.3 稳压电路

--76-稳压管稳压电路

--77-集成稳压电路

--8 半导体直流稳压电源--8.3 稳压电路

-8 半导体直流稳压电源

9 门电路与组合逻辑电路

-9.1 数字电路概述

--78-数字电路概述

-9.2 逻辑代数与逻辑函数

--79-逻辑代数

--80-逻辑函数及其表示法

-9.3 逻辑门电路

--82-TTL与非门

--83-三态输出与非门

--84-CMOS与非门

-9.4 组合逻辑电路的分析与设计

--85-组合逻辑电路的分析

--86-组合逻辑电路的设计

-9.5 常用的组合逻辑模块

--87-加法器

--88-编码器

--89-译码器

--90-显示译码器

--91-数据分配器和数据选择器

--9 门电路与组合逻辑电路--9.5 常用的组合逻辑模块

-9.6 设计应用举例

--92-中规模集成芯片的组合逻辑电路设计

--9 门电路与组合逻辑电路--9.6 设计应用举例

-9 门电路与组合逻辑电路

10 触发器与时序逻辑电路

-10.1 双稳态触发器

--93-RS触发器

--94-JK触发器与D触发器

--95-触发器功能的转换

-10.2 寄存器

--96-1数码寄存器

--96-2移位寄存器

-10.3 计数器

--97-异步计数器

--98-同步计数器

-10.4 中规模集成计数器组件及其应用

--99-中规模集成计数器组件

--100-用集成计数器构成任意进制计数器

--10 触发器与时序逻辑电路--10.4 中规模集成计数器组件及其应用

-10 触发器与时序逻辑电路

20-RC电路的全响应笔记与讨论

也许你还感兴趣的课程:

© 柠檬大学-慕课导航 课程版权归原始院校所有,
本网站仅通过互联网进行慕课课程索引,不提供在线课程学习和视频,请同学们点击报名到课程提供网站进行学习。