首先,是因为电路元件的非线性特征导致了电路系统的变化,这样就把电路分成了两个部分:线形部分和非线性部分,可以把线形部分的电路数学模型独立建立,非线性也是一样。不同的是,非线性的部分是分段函数,
也就出现了P480页的两个线相交的点,这些点是平衡点,但是不一定是稳定的,这是图解法求解平衡点,这个方法不能确定是不是稳定的,在数学模型中可以得出结论
数学模型如下:
首先,利用电路本身的特征,列写电路的方程 这个方程可以根据电容的动态特性,判断电路的稳定性,当导数 为0 的时候就可以确定电路的电流(自我感觉,列写这个方程的时候,取决于整个电路的因素和非线性的图像,由于在后面解题中,线形电路与非线性部分等效电路的时候,需要计算三要素,电流,电压最好是同一,这就导致了P474和P475两个例题,虽然图像都是i为纵坐标,但是两个在做等效的时候,列写方程却不一样,而且,画图的时候,为了区分电压控制电流还是电流控制电压,画图和分析的时候,为了方便,不同的非线性元件的图线会采用不同的坐标,i-u或u-I,但是这个是不会影响列写电路方程的,列写方程还是看什么元件,电感啊还是电阻电容) 其中需要注意的是,电容充放电和电感充放电时候,电流电压的正负号是有区别的,电容放电根据电流方向要注意,当电压大于电感上面的电压时候,电感与负载同样都是分压的。 建立方程后,通过平衡点的位置和路线的方向,可以确定图像的稳定点。 确定路线轨迹 在这里面,可以看到,c点是两个路径的相交点,但是它并不是一个稳定点或者平衡点,在这个题目中,由于没有持续的电源激励,肯定会把能量消耗完,这表现为电阻两端的电压一定会下降,这样就会出现,c点直接跳到D点,在课本中介绍了这一点,这种跳跃在电磁谐振与电路中的自激振荡中起着关键性的作用,但是需要注意的是,电路中,这些性质,一般是对于电网是很有害的,还有就是 ,电路中的谐振也叫电路的自由振荡,与自激振荡不一样,前者理想中没有电源的提供能量也可以实现,因为这是电容与电感的能量无功部分实现的,其频率就是电路的谐振频率,但是后者就必须有电源的参与,这是电容与特殊的非线性组件组成的电路,是电容在周期性的缓慢积累能量和迅速释放能量的结果,也叫张驰振荡(几乎全是抄书) 这个题更加直观的说明了线性部分与非线性部分的关系,必须通过戴维南等效才能正确获得线性部分电路的数学模型。 为什么说这个更加直观呢? 答案中,与等效的戴维南电路相对应,列了电压的方程,其中有电荷q 但是在接下来的计算中,q再也没有出现过,直接等效电路: 确实,我等效出来的电路参数都出来了,用你q干啥?在这儿再想q的事儿就是干扰,也就是这个题更突出的告诉我们一点,不要拘泥于那个图像的函数关系,目的不是为了用式子中的啥数,应该一直知道,我们的目标很简单,就是临时建立一个在那段图像的等效电路出来。 还有就是,对于电流的三要素,跟电压的三要素应该就是一回事儿,只不过是除以一个线性阻抗而已。 最后,对于小信号的干扰,小信号的计算,冲击等,注意与复频域的联系吧。 仅仅是自己的理解,请批评指教
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