10电路概论.ppt

计算非正弦周期交流电路应注意的问题 2.5.5 非正弦周期电流电路平均功率 例： 2.6 一阶电路的瞬态分析 2.6.1 换路定律 2.6.2 RC电路的瞬态分析 例： 例： uc(t)的波形 作业： 2.5.1 2.5.2 2.6.1 2.6.2 + – + – 1 2 3 U1 U2 R C uc S 已知：S在1时电路已达稳态。t=0时S从“1”?“2”，停留时间为RC，S从“2”?“3”。当又经过时间RC时，电容两端的电压恰好过零值。U1=10V。 求:U2及uc(t)的波形。 解:S?“1” uc(0-)=0 S从“1”?“2” uc(0+)=0V uc(?)=10V uc(t)=10(1–e )V – RC 1 t uc(RC-)=6.32V S从“2”?“3” uc(RC+)=6.32V uc(?)=–U2 uc(t)=–U2+(6.32+U2)e RC t–RC – t=2RC时 0=–U2+(6.32+U2)e–1 U2=3.68V uc(t)= 10(1–e )V – RC 1 t –3.68+10e RC t–RC – 0≤t≤RC RC≤t t(S) uc(V) 0 10 6.32 –3.68 RC 2RC * 例2: 有一RC并联电路， 已知： 求：各支路中的电流和两端电压。 R C + - 解：(1) 直流分量 IS0 作用 R + - (2) 基波 作用 所以交流分量 i1 基本不通过电阻R这条支路。 R C + - C R + - C R + - C R 在电容上的交流压降可以忽略不计 t i(mA) t i(mA) t I0(mA) + 因此在这里电容对直流相当于开路，对交流起到了旁路的作用。这一作用在交流放大电路中我们将得到应用。 . ..... I I I I I + + + + = 5 ω 3 ω 1 0 1. 最后结果只能是瞬时值叠加。 不同频率正弦量不能用相量（有效值）相加。 2. 不同频率对应的 XC、XL不同。 ω o P= T 1 ? 0 T uidt = T 1 ? 0 T [ I0+? Ikcos(k?t+?k i )] k=1 ? 2 dt [ U0+? Ukcos(k?t+?ku )] k=1 ? 2 =U0I0+U1I1cos?1+U2I2cos?2+‥‥+UkIkcos ?k+ ‥‥ 恒定分量功率 一次谐波平均功率 1、?k= ?ku – ?k i 同次谐波电压与电流的相位差。 2、不同频率的电压、电流不产生平均功率。 二次谐波平均功率 k次谐波平均功率 N u i 已知： u(t)=10+50cos(1000t– )+30cos(2000t+ )V 4 ? 4 ? 4 ? i(t)=5cos(1000t+ ) +3cos (2000t– )A 4 ? 4 ? 求：网络中至少有什么元件， 如何连接，其值多大？ 解： P=0，网络中无电阻。 ?=1000rad/s时，?u–?i= – ,电路呈容性。 2 ? ?=2000rad/s时，?u–?i= ,电路呈感性。 2 ? 网络中有L、C U(0)=10V，I(0)=0；所以，L、C串联。 基波作用： 50 5 5 = 1000C 1 –1000L 二次谐波作用： 30 3 = 2000C 1 2000L – 解有： C=50?F L=10mH 2.6.1 换路定律 2.6.2 RC电路的瞬态分析 2.6.3 RL电路的瞬态分析 概述 返回 暂态是相对稳定状态而言的。 概述： 1.电路的稳态和暂态 什么是电路暂态呢 电路中的激励和响应均是恒定量或按某种周期规律变化，电路的这种工作状态称为稳态。 稳态： 返回 暂态 稳态 稳态 暂态（过渡）过程: 原稳态 新稳态 uC=0 uC=US 当开关 闭合时 S t uC 0 US 返回 uC=0 C + – S R US + – t=0 电路处于稳态 C + – uC=US R US + – 当开关 闭合时 S 暂态 稳态 稳态 t iL 0 US R US + – L uL + – t=0 R S iL iL=0 返回 = US R US + – R L uL + – iL iL 对于有储能元件(L、C )的电路,当： 电路中的 u、i 发生改变，电路从一种稳定状态变化到另外一种新的稳定状态，这种变化是不能瞬间完成的，需要经历一个过渡过程。电路在过渡过程中的工作状态常称为暂