第五章电路的过渡过程(3课时).pptVIP

第五章 电路的过渡过程 5-1 换路定理初始值的确定 5-2 一阶电路过渡过程的分析方法 5-3 脉冲激励下的RC电路 5-4 含有多个储能元件的一阶电路 产生过渡过程的电路及原因? C R T τ T 2T 3T 4T U 2U -U 练习 ui uo 请问uC的波形如何？ 条件：τ T 二、积分电路 电路的输出近似 为输入信号的积分 t T E t C R C R 三、序列脉冲激励下的RC电路 T U t 2T -U 设T5?， ?=RC uC uR t U -U T t T U T5 τ 设 T= τ U -U T 2T 0.63U 0.63U -0.63?0.63U uo uR -0.63U 如果ui是连续脉冲,uo和uR的波形如何? ui C R uR t U 2T T 3T 4T 5T U U ( 稳定后 ) U 2 C R T5 τ * * 第五章 电路的过渡过程 旧稳态 新稳态 过渡过程 : C 电路处于旧稳态 K R U + _ 开关K闭合 电路处于新稳态 R U + _ “稳态”与 “暂态”的概念: ? 无过渡过程 I ? 电阻电路 t = 0 U R + _ I K 电阻是耗能元件，其上电流随电压比例变化， 不存在过渡过程。 U t 电容为储能元件，它储存的能量为电场能量 ，其大小为： RC电路 因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电容的电路存在过渡过程。 U K R + _ C uC RL电路 电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量，其大小为： 因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电感的电路存在过渡过程。 K R U + _ t=0 iL t 一、换路定理 换路: 电路状态的改变。如： 5-1 换路定理初始值的确定 1 . 电路接通、断开电源 2 . 电路中电源的升高或降低 3 . 电路中元件参数的改变 ………….. 换路定理: 在换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变。 设：t=0 时换路 --- 换路前瞬间 --- 换路后瞬间 则： 二、 初始值的确定 2、求解要点：换路定理 1） 2） 根据电路的基本定律和换路后的等效 电路，确定其它电量的初始值。 1、初始值（起始值）：电路中 u、i 在 t=0+ 时 的大小。 例1： 则根据换路定理： 设： K R U + _ C t=0 U 0 在t=0+时，电容相当于短路 在t=?时，电容相当于开路 R U + _ t=0+ R U + _ 例2： K R1 U + _ C t=0 R2 U=12V R1=2k? R2=4k? C=1?F 根据换路定理： 在t=0+时，电容相当于一个恒压源 + _ t=0+ R2 + _ R2 3、小结 1）换路瞬间， 不能突变。其它电量均可 能突变，变不变由计算结果决定； 电感相当于恒流源 3）换路瞬间， ，电感相当于断路； 2）换路瞬间， 电容相当于短路； 电容相当于恒压源 若 根据电路规律列写电压、电流的微分方程，若微分方程是一阶的，则该电路为一阶电路 5-2 一阶电路过渡过程的分析 K R U + _ C t=0 1、零输入响应：激励(独立电源)为零，仅由初始储能作用于 电路所产生的响应。 RC电路的零输入响应 uC (0-) =U0 i K(t=0) + – uR C + – uC R 一、 一阶电路过渡过程的类型 i K(t=0) US L + – uL R R1 RL电路的零输入响应 U0 uC 0 I0 t i 0 2、零状态响应：储能元件初始能量为零的电路，在输入激 励作用下产生的响应。 i K(t=0) US + – uR C + – uC R uC (0-)=0 RC电路的零状态响应 iL K(t=0) US + – uR L + – uL R iL(0-)=0 RL电路的零状态响应 t iL 0 t uc US 3、全响应：非零初始状态的电路受到激励时电路中产生的响应 i K(t=0) US + – uR C + – uC R uC (0-)=U0 RC电路的全响应 t uc 0 U0 uc RL电路的全响应 二、 一阶电路过渡过程的求解方法 经典法: 用数学方法求解微分方程； 三要素法: 求 初始值 稳态值 时间常数 ……………... ? 1、三要素法 其中三要素为: 稳态值 ---- 初始值 ---- 时间常数---- ? 代表一阶电路中任一电压、电流函数。 式中 2、时间常数? 的计算 ? = L / R等