電路分析(交流電路、線性電路與暫態現象)

在時刻 t = 0 已充電至電壓 V0 的電容器 C,要連同初始值以s域電路表示,下列哪一項正確?

  1. A阻抗 1/(sC) 與其串聯的電壓源 V0
  2. B阻抗 1/(sC) 與其並聯的電流源 V0/s
  3. C阻抗 1/(sC) 與其串聯的電壓源 V0/s
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正確答案:C. 阻抗 1/(sC) 與其串聯的電壓源 V0/s

解法1(由微分的轉換):對 i = C dv/dt 做拉普拉斯轉換,由微分公式 L[dv/dt] = sV(s) − v(0) 得 I(s) = sCV(s) − CV0。對 V(s) 求解得 V(s) = I(s)/(sC) + V0/s,即 1/(sC) 串聯電壓源 V0/s(定值電壓 V0 的轉換)。解法2(等效的並聯形式):同一式子也可讀成 I(s) = sCV(s) − CV0,因此也能以 1/(sC) 並聯電流源 CV0(脈衝電流 CV0δ(t) 的轉換)表示。線圈的初始電流 I0 同樣以 sL 串聯電壓源 LI0 表示。

  • A. 電壓源的值也必須轉換到s域。時域中的定值 V0,在s域中為 V0/s。
  • B. 若用並聯形式,電流源的值是 CV0。用 V0/s 的話連單位都不合。
  • C. 正確。1/(sC) 串聯電壓源 V0/s。
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