电工与电子技术B第一章第二版教程.ppt

三要素 18V 54V t 0 用三要素法求 S 9mA 6k? 2?F 3k? t=0 + - C R 3k? 6k? + - 54 V 9mA t=0+等效电路 1.12.4 RL电路的暂态分析 R t = 0 – + U 1 2 – + uR – + uL i L 通解为 在 t = 0+ 时，初始值 i (0+) = 0，则 。于是得 　　根据 KVL， t ≥ 0 时电路的微分方程为 式中 ? 也具有时间的量纲，是 RL 电路的时间常数。 　　电感无初始储能，电路响应仅由外加电源引起，称为 RL 电路的零状态响应。 S 1.12.4 RL电路的暂态分析 　　电路中外加激励为零，电路的响应是由电感 的初始储能引起的，故常称为 RL 电路的零输入响应。 R t = 0 – + U 2 – + uR – + uL i L S 1 利用三要素法书写：初始值为I0 零状态响应 零输入响应 1.12.4 RL电路的暂态分析 R t = 0 – + U 2 – + uR – + uL i L S 1 或利用三要素法书写：初始值为I0 全响应 全响应＝零状态响应+零输入响应 t i i O i 时间常数 ? = L/R 当 t = ? 时，uC = 63.2%U。 0.632U/R ? 随时间变化曲线 随时间变化曲线 O i I0 t 0.368I0 ? 时间常数 ? = L/R 当 t = ? 时，uC = 36.8%U0 。 U R t=0 – + U i L R1 R2 12 ? 8 ? 220 V 0.6 H 　　[例 3] 图中，如在稳定状态下 R1 被短路，试问短路后经过多少时间电流才达到 15 A？ (1) 确定 i (0+) 　　[解] 先应用三要素法求 电流 i (3) 确定时间常数? (2) 确定 i (?) t = 0 – + U i L R1 R2 12 ? 8 ? 220 V 0.6 H [例 3] 图中，如在稳定状态下 R1被短路，试问短路后经过多少时间电流才达到 15A？ [解] 根据三要素法公式 当电流到达 15 A 时 所经过的时间为 t = 0.039 s 返回 本章要求 掌握电路的基本概念和基本定律。 电路模型、电压和电流的参考方向、基尔霍夫定律、电源的工作状态以及电路中电位的计算等。 2. 掌握常用的电路分析方法。 支路电流法、叠加原理、电压源模型与电流源模型的 等效变换和戴维宁定理。 3. 理解电路的暂态和稳态，及时间常数的物理意义， 掌握一阶电路的零输入、零状态响应和全响应的分 析方法。 基础 重点 * * * * * * * * 例2： 电路如下图所示，(1) 零电位参考点在哪里？画电路图表示出来。(2) 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，A、B两点的电位增高了还是降低了？ A +12V –12V B RP R1 R2 12V ? ?– 12V ? ?– B A RP R2 R1 I 解：（1）电路如左图，零电位参考点为+12V电源的“–”端与–12V电源的“+”端的联接处。 当电位器RP的滑动触点向下滑动时，回路中的电流 I 减小，所以A电位增高、B点电位降低。 （2） VA = – IR1 +12 VB = IR2 – 12 1.12 电路的暂态分析 　　所谓稳态是指电路的结构和参数一定时，电路中电压、电流不变。 　　当电路中含有储能元件(电感或电容)时，由于物质所具有的能量不能跃变，所以在发生换路时(指电路接通、断开或结构和参数发生变化)，电路从一个稳定状态变化到另一个稳定状态一般需要经过过渡状态才能到达。由于过渡状态所经历的时间往往很短，故又称暂态过程。 上式表明电阻将全部电能消耗掉，转换成热能。 1. 电阻元件 1.12.1 电阻元件、电感元件和电容元件 i u + _ R 　　根据欧姆定律得出 u = Ri R = u i 电阻元件的参数 电阻对电流有阻碍作用 R 是耗能元件 电阻的能量 描述线圈通有电流时产生磁场、储存磁场能量的性质。 1. 物理意义 电感: ( H、mH) 线性电感: L为常数; 非线性电感: L不为常数 二、电感元件 电流通过N匝线圈产生 (磁链) 电流通过一匝线圈产生 (磁通) u ? + - + - eL + - L S — 线圈横截面积（m2） l —线圈长度（m） N —线圈匝数 μ—介质的磁导率（H/m） 线圈的电感与线圈的尺寸、匝数以及附近的介质的导磁性能等有关。 L KVL： e = – u 则电感电压与电流的关系 2.自感