电工学第三章电路的暂态分析1.pptVIP

;第3章 电路的暂态分析;学习要点;第3章：电路的暂态分析;思考：该电路存在暂态过程吗？;研究过渡过程的意义;3.1 换路定则及电压和电流的初始值; （1）换路瞬间，电容元件当作恒压源，恒压源的值为uC（0＋）。 （2）换路瞬间，电感元件当作恒流源，恒流源的值为iL（0＋）。 （3）按以上原则，确定出t=0+瞬间的等效电路，在此基础上求解电路其它初始值。;练习与思考;2、下图所示电路在达到稳定状态后移动R1上的滑动的触点，该电路将产生过渡过程。这是因为（ ）。 a) 电路发生换路； b) 电路中有储能元件C ； c) 电路有储能元件的能量发生变化。;3、下图所示电路在达到稳定状态后减小增加R1，则该电路（ ）。 因为发生换路，要产生过渡过程 因为C的储能值不变，不产生过渡过程 因为有储能元件且发生换路，要发生过渡过程;例1：图示电路原处于稳态，开关S闭合前电容和电感均未储能，t=0时开关S闭合，电源U=6V，R1=1Ω， R2=2Ω， R3=3Ω，求换路瞬间电路中的电流和电压初始值。;例2：已知:;给电感储能提供泄放途径;1) 由t=0- 电路求; 用一阶微分方程来描述的电路。电路中只含有一个动态元件。 输入为零时，由初始状态产生的响应，仅与初始状态有关，而与激励无关。 初始状态为零时，由激励产生的响应，仅与激励有关，而与初始状态无关。 由外加输入和储能元件初始储能共同作用在电路中产生的响应。;3.2.1 RC一阶电路的全响应;任何一个复杂的一阶电路，总可以用戴微南定理或诺顿定理将其等效为一个简单的RC电路或RL电路。;经典法步骤:;稳态分量;当U0 US时： 当U0US时：;看书55页，表3-1。 一般认为：(3~5)t后暂态过程结束，进入稳态。 t 越小变化越快！！！;3.2.2 RC一阶电路的零输入响应;3.2.3 RC一阶电路的零状态响应;小结：;3.2.4 RL一阶电路的全响应;3.3 三要素法; 例3-9 图示电路原已稳定，开关S在t=0时合上，求电压u(t).;戴维南 定理;习题13 图示电路原已稳定.已知： A , US=20V, L=0.1H, R1=12Ω, R2=6Ω,r=4Ω,求开关闭合后的u。 ;易错点：;3.4 微分电路与积分电路;3.4.2 积分???路;3.5 RLC串联二阶电路的动态响应;解二阶微分方程可以得到电路响应。; 非振荡过程 称为: 过阻尼放电;目 录;总结：整个暂态过程中，电容元件始终是放电状态，输出电能；电阻元件始终吸收电能；电感元件先吸收电能，后释放电能。;2、a =w0 时， p1= p2 = -a 临界振荡过程;目 录;目 录;目 录;②当R→0时，响应uC(t)、i(t)、uL(t)的形式。;目 录;目 录;目 录;目 录; 总结：本章主要内容 1、暂态电路初始值的求解。 ①换路定则：uC(0+)=uC(0-) ；iL(0+)=iL(0-) ②以恒压源uC(0+)替代电容；恒流源iL(0+)替代电感，按换路后结构画出等效电路。 ③ 求解响应的初始值 。 2、全响应的物理含义及求解 ①暂态分量、稳态分量。 ②零输入响应、零状态响应。 ③时间常数的意义。 3、三要素法则—— ①响应的初始值 ; ②响应的稳态值：将电容视为开路，电感视为短路，求换路后电路的响应。 ③时间常数:以储能元件为端口，构建戴维南等效电路。 4、微分电路与积分电路——RC串联，输入脉冲信号 ①微分电路：τ tw ，uO=uR 。 ②积分电路：τ?? tw ，uO=uC 。 5、串联二阶暂态响应的特点、应用及危害。; 例1 图示电路原已稳定.已知US=20V, R1=1kΩ, R2=4kΩ, C1=2μF, C2=1μF. 求开关打开后的电流i. ; 例2 图示电路原已稳定，已知：R1=R2=10 ?，L=0.2 H，US =80 V，t = 0 时将开关S1闭合，经过12 ms 后再将S2闭合。求S2闭合后的电流 i ( t )。; 例3 图示的电路中，开关S原已打开时电路处于稳态，t=0时将S闭合，t=t1=1ms时又将S打开，求电压u0 , 并画出其波形.已知C=1μF , R2=R3=R4=2kΩ, U