电工学课件第2章瞬态分析.ppt

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2016-12-30 发布于湖北
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电工学课件第2章瞬态分析.ppt

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(三) RC 电路的全响应返回上一节下一节下一页上一页 uC、iC 变化规律与 U0 和 US 相对大小有关。返回上一节下一节下一页上一页 O O 2.5 RL电路的瞬态分析 (一) RL 电路的零输入响应研究 iL和 uL t = 0 时换路换路前,S 断开换路后,S 闭合 i0(∞)= 0 返回上一节下一节下一页上一页 L 第 2 章电路的暂态分析回路方程式：微分方程式：最后求得：时间常数：返回上一节下一节下一页上一页 L 返回上一节下一节下一页上一页 O L 第 2 章电路的暂态分析已知: 分析: 换路前换路瞬间 S 换路瞬间,电感电压发生突变,实际使用中要加保护措施。电压表内阻设开关 S 在 t = 0 时打开。求: S 打开的瞬间,电压表两端的电压。 L R iL V 返回上一节下一节下一页上一页 L R iL V S L R iL V S 电压表得读数为返回上一节下一节下一页上一页用二极管防止产生高压 (二) RL 电路的零状态响应 t = 0 时换路换路前，S闭合电感无储能 iL （0）= 0 换路后，S 断开 iL(∞) = IS 研究 iL 和 uL 返回上一节下一节下一页上一页 L 回路方程式：微分方程式：最后求得：时间常数: 返回上一节下一节下一页上一页 L * 第 2 章电路的暂态分析第 2 章电路的瞬态分析 2.1 瞬态分析的基本概念 2.2 储能元件 2.4 RC 电路的瞬态分析 2.5 RL 电路的瞬态分析 2.6 一阶电路瞬态分析的三要素法分析与思考练习题教学基本要求返回主页 2.3 换路定律基本要求 1. 了解电路的稳态和瞬态，激励和响应； 2. 理解储能元件的电压电流关系、储能特性和在稳态直流电路中的作用； 3. 理解电路的换路定律； 4. 了解用微分方程式法求电路响应，理解储能元件的放电和充电规律； 5. 理解时间常数的意义； 6. 掌握初始值、稳态值和时间常数的计算方法，掌握三要素法。返回下一节下一页 2.1 瞬态分析的基本概念换路：电路接通、断开、改接以及参数和电源发生突变等等。 (一) 稳态和瞬态稳态瞬态新的稳态换路稳态：电路的结构和元件的参数一定时，电路的工作状态一定，电压和电流不会改变。瞬态(过渡状态)：电路在过渡过程中所处的状态。返回下一节下一页电路在换路后出现过渡过程的原因：内因：电路中有储能元件——电容 C 或电感 L 开关S 闭合 US 稳态瞬态旧稳态新稳态返回下一节下一页上一页 S R t O 外因：换路 (二) 激励和响应激励 (输入)：电路从电源 (包括信号源) 输入的信号。响应分类：全响应 = 零输入响应 + 零状态响应响应 (输出)：电路在外部激励的作用下，或者在内部储能的作用下产生的电压和电流。阶跃响应正弦响应脉冲响应零输入响应：零状态响应：全响应： ——阶跃激励产生原因激励波形返回下一节下一页上一页内部储能作用外部激励作用 2.2 储能元件 (一) 电容 + + – – 电压与电流的关系: 瞬时功率：返回上一节下一节下一页上一页 (a) 电容器 (b) 理想元件说明 C 从外部输入电功率，电能 ? 电场能说明 C 向外部输出电功率，电场能 ? 电能当t = 0 ? ξ时,u 由0 ? U,则输入电能瞬时功率则 C 储存的电场能: 单位：焦 [耳] (J) 返回上一节下一节下一页上一页所以电容电压 u 不能发生突变,否则外部需要向 C 供给无穷大功率。 C 储存的电场能直流电路中 U = 常数 I = 0 C 相当于开路,隔直作用返回上一节下一节下一页上一页则电容串联电容并联返回上一节下一节下一页上一页 (二) 电感设线圈匝数为 N，则磁链 Ψ = NΦ L 电感单位：韦[伯](Wb) 单位：亨[利]