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求解!一阶动态电路分析!

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解决时间 2021-03-01 14:17
求解!一阶动态电路分析!
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解:t=0-时,电容相当于开路。开关S的闭合,将1Ω电阻短路,i1=0。
此时3Ω电阻与1A电流源串联,电流为1A,即i(0-)=1A。所以:Uc(0-)=-2i1(0-)+3i(0-)=0+3×1=3(V)。
t=0+时,换路定理得到:Uc(0+)=Uc(0-)=3V,电容相当于一个3V电压源。等效电路如下:

左端的1A电流源与3V电压源并联,根据电源等效变换原则可以去掉。KCL可得到:i1=i+2。
KVL:1×i1+3i=3+2i1。解方程组:i=2.5,i1=4.5。即:i(0+)=2.5A。
t=∞时,电容相当于开路,等效电路如下:

显然,KCL得到:i1=1+2=3(A),i=1A。即i(∞)=1A。
电流源开路,从电容两端外加电压U,设流入电流为I,I=i1=i。
KVL:U=-2i1+i1+3i=2I,R=U/I=2(Ω),τ=RC=2×1=2(s)。
三要素法:i(t)=i(∞)+[i(0+)-i(∞)]e^(-t/τ)=1+(2.5-1)e^(-t/2)=1+1.5e^(-0.5t) (A)。选择D。
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