一阶线性微分方程应用实例:并联RC电路恒定电流求解电压

news2024/9/23 9:32:38

对于并联RC电路,我们可以通过求解微分方程来找出电压 V(t)。

微分方程求解

我们开始于给定的表达式:

重写方程: 

将方程的形式调整为标准的线性微分方程形式: 

这是一个一阶线性微分方程,我们可以使用积分因子法来解它。

确定积分因子

积分因子 由下式给出: 

乘以积分因子

将微分方程的两边乘以积分因子 :

这使得左边成为一个导数的形式: 

对两边积分

求解 V

通过积分右边的表达式并解决 V,我们得到:

其中 C1​ 是积分常数,根据初始条件可以确定。

举例

假设 I是常数电流 I0​,我们可以具体求解:

根据初始条件 V(0)=V0​,我们可以找到 C1​:

最终解为:

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