电工技术电工学Ⅰ武丽第3章节电路的暂态分析.ppt

第3章 电路的暂态分析 第3章 电路的暂态分析 §3.1 暂态分析的基本概念 §3.1 暂态分析的基本概念 §3.1.1 稳态和暂态 §3.1.1 稳态和暂态 §3.1.2 激励和响应 §3.1.2 激励和响应 §3.1.3 暂态过程分析的意义 §3.2 储能元件和换路定则 §3.2.1 电容元件 §3.2.2 电感元件 【例3-1】已知C=6μF，电容初始电压为0V，流过该电容的电流 的波形如图所示。求：电容电压 的波形和电容的瞬时功率 ，并计算出 时的电容储能。 解: （1）电容电压 波形的分析 根据电容电流 的波形，可以写出 的函数方程为 （2）电容瞬时功率 的计算 （3） 、 、 时电容储能的计算 §3.2.3 换路定则 §3.2.3 换路定则 §3.2.3 换路定则 【例3-2】图示RC电路，换路前电路处于稳态。确定电路中 的初始值 则 时刻，电容所在处电压等于 ， 可用电压源替代 【例3-3】图示RL电路，换路前电路处于稳态，确定电路中 和 的初始值。 综上，确定初始值的步骤如下： （1）在 电路中，将电容视为开路或电感视为短路，计算出 或 ； （2）根据换路定则求出 或 ，将电容用电压值为 的理想电压源代替，或将电感元件用电流值为 的理想电流源代替，即可得在 时刻的等效电路； （3）在 时刻等效电路中，计算出所要求的各电压初始值和电流初始值。 【例3-4】图示电路原已稳定，U=10V，电感线圈电阻R=2 ，L=1H，电压表内阻为 ，量程为100V。t=0时开关S断开，求t=0+时电压表的端电压。 电路中电感的电压在换路瞬间发生了突变，比稳态时电感端电压增大了很多倍，这种现象称为过电压。过电压可能会造成某些绝缘设备的击穿，从而产生触电事故。所以，在使用电感性负载时，一定要注意过电压现象，采取一定措施有效防止击穿事故的发生。 §3.3 零输入响应 §3.3 零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.1 RC电路的零输入响应 §3.3.2 RL电路的零输入响应 §3.3.2 RL电路的零输入响应 §3.3.1 RL电路的零输入响应 §3.3.1 RL电路的零输入响应 §3.3.1 RL电路的零输入响应 §3.3.1 RL电路的零输入响应 §3.3 零输入响应 §3.4 零状态响应 §3.4 零状态响应 §3.4.1 RC电路的零状态响应 §3.4.1 RC电路的零状态响应 §3.4.1 RC电路的零状态响应 §3.4.1 RC电路的零状态响应 §3.4.1 RC电路的零状态响应 §3.4.1 RC电路的零状态响应 §3.4.1 RC电路的零状态响应 §3.3.2 RL电路的零状态响应 §3.3.2 RL电路的零状态响应 §3.3.2 RL电路的零状态响应 §3.3.2 RL电路的零状态响应 §3.3.2 RL电路的零状态响应 §3.3.2 RL电路的零状态响应 §3.3.2 RL电路的零状态响应 §3.5 全响应 §3.5 全响应 §3.5 全响应 §3.6 一阶线性电路暂态分析的三要素法 §3.6 一阶线性电路暂态分析的三要素法 §3.6 一阶线性电路暂态分析的三要素法 §3.6 一阶线性电路暂态分析的三要素法 §3.6 一阶线性电路暂态分析的三要素法 §3.6 一阶线性电路暂态分析的三要素法 §3.7 微分电路和积分电路 §3.7 微分电路和积分电路 3.7.1 微分电路 3.7.2 积分电路 动态电路在储能元件已经储存能量的情况下，换路后又有电源激励，二者共同作用所引起的响应，称为全响应。 由初始条件 第一项是电路微分方程的特解，其变化规律与电路所加电源激励相同，所以称为强制分量；第二项是电路微分方程的通解，其变化规律取决于电路参数而与外加电源激励无关，所以成为自由分量。因此，全响应可用强制分量和自由分量表示，即 全响应=强制分量+自由分量 §3.5