电工学课件哈工大第六章.pptVIP

产生过渡过程的电路及原因? 原则: 要由换路后的电路结构和参数计算。 (同一电路中各物理量的 是一样的) 时间常数 的计算: 电路中只有一个储能元件时，将储能元件 以外的电路视为有源二端网络，然后求其 无源二端网络的等效内阻 R0，则: 步骤: 或 例6.3 求换路后的 和 。设 。 （1）初始值 （2）稳态值 （3）时间常数 返回 6.4 微分与积分电路 条件：τ TP C R t=0 ~ Tp + + - E + t Tp - 电路的输出近似 为输入信号的微分 t E t TP 6.4.1 微分电路 返回 RC电路满足微分关系的条件： （1）τ TP （2）从电阻端输出 脉冲电路中，微分电路常用来产生尖脉冲信号 微分关系： 由于τ TP ， uc ui=uc+uo 6.4.2 积分电路 条件：τ TP 电路的输出近似 为输入信号的积分 t= 0 ~ Tp + - E + - + - t Tp C R t T E t TP RC 电路满足积分关系的条件： （1）τ TP （2）从电容器两端输出 脉冲电路中，积分电路常用来产生三角波信号 由于，τ TP 积分关系： uR ui=uR+uo 返回 6.5 RL电路的响应 6.5.1 RL电路的零输入响应 特征方程： 换路前，开关S合在1的位置，电感元件已有电流。在 t=0时开关合在2的位置，并且电感元件的电流的初始值为 微分方程通解： 返回 由初始条件 ，求得 其中， 为电路的时间常数。 电感电流的变化曲线 已知: 电压表内阻 设开关 K 在 t = 0 时打开。 求: K打开的瞬间,电压表两端电压。 解: 换路前 换路瞬间 K . U L V R iL 例6.4 t=0+ 时的等 效电路 V K U L V R iL 过电压 K U V L R iL 方案一 K U V L R iL R 方案二 给电感储能提供泄放途径 续流二极管 低值泄放电阻 6.5.2 RL电路的零状态响应 换路前电感未储有 能量，即 用三要素法求解： (2) 稳态值： (3) 时间常数： (1) 初始值： * 哈尔滨工业大学 电工学教研室 第 6 章 电路的暂态分析 返回 目 录 6.1 换路定则及初始值的确定 6.2 RC电路的响应 6.3 一阶线性电路的三要素法 6.4 微分与积分电路 6.5 RL 电路的响应 t E 稳态 暂态 旧稳态 新稳态 过渡过程 : C 电路处于旧稳态 K R E + _ 开关K闭合 概述 电路处于新稳态 R E + _ “稳态”与 “暂态”的概念: ? 返回 ? 电阻电路 t = 0 E R + _ I K 电阻是耗能元件，其上电流随电压成比例变化， 不存在过渡过程。 无过渡过程 I t E t 电容为储能元件，它储存的能量为电场能量 ，其大小为： 电容电路 储能元件 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。 E K R + _ C uC t 储能元件 电感电路 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 E + _ t=0 iL L 结 论 有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生 变化时（如：电路接入电源、从电源断开、电路 参数改变等）存在过渡过程； 没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡 过程。 电路中的 u、i在过渡过程期间，从“旧稳态”进 入“新稳态”，此时u、i 都处于暂时的不稳定状态， 所以过渡过程又称为电路的暂态过程。 研究过渡过程的意义：过渡过程是一种自然现象， 对它的研究很重要。过渡过程的存在有利有弊。有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种特定的波形或改善波形；不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能出现过压或过流，致使电气设备损坏，必须采取防范措施。 返回 换路定则 换路: 电路状态的改变。如： 6.1 换路定则及初始值的确定 1 . 电路接通、断开电源 2 . 电路中电源电压的升高或降低 3 . 电路中元件参数的改变 ………….. 返回 换路定则: 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： ) ( ) ( = C C u u ) ( ) ( = L L i i 换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变的原因： 自然界物体所具有的能量不能突变，能量的积累或 衰减需要一定的时间。所以 * 电感L储存