二階電路過渡過程Vout的最大值 |
送交者: 粱遠聲 2011年09月08日10:36:42 於 [靈機一動] 發送悄悄話 |
把Vin看成電池E,在t=0時,開關接通。 令C上的電壓為v, 通過的電流為i ,Vin = E。 i = Cdv/dt (1) 建立微分方程 LC d^2v/dt^2 + RC dv/dt + v = E (2) 解出特徵根: r1 = [-RC+sqrt( (RC)^2 -4LC)]/2LC r2 = [-RC-sqrt( (RC)^2 -4LC)]/2LC 得到通解: v = E + k1 exp(r1t) + k2 exp(r2t) (3) 電路初始條件:C短路,L開路,得到, i(0) = 0 v(0) = 0 代入初始條件, 得 E + k1 + k2 = 0 r1k1 + r2k2 = 0 解出常數 k1 = -r2E/(r2-r1) k2 = r1E/(r2-r1) 把常數代入(1) 得 i = E(exp(r1t)-exp(r2t))/L(r1-r2) (4) Vout = RE(exp(r1t)-exp(r2t))/L(r1-r2) (5) 求極值: di/dt = 0 tm = (ln(r2) - ln(r1))/(r1-r2) (6) 把(6) 代入(5)就得到最終結果,R上的電壓最大值。 |
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