[工学]电路第13章.ppt

一、单位阶跃信号 定义： 二、单位矩形门信号 定义： 三、单位冲激信号 定义： 13-2 动态电路与换路定律 一、动态电路：含动态元件的电路。 三、换路定律 若ic有限，则： uc (o+)= uc (o-) 2、引例2: 图示电路 若uL有限，则： iL (o+)=iL (o-) 举例: 图示电路，t0 ，开关K闭合，电路稳定；t=0时刻，开关K打开，求uc(0+)和iL (0+)。 （1）若ic有限，则： uc (o+)= uc (o-) 或q (o+)= q (o-) 13-3 电荷守恒与磁链守恒 一、电荷守恒定律 电荷守恒定律 二、磁链守恒定律 磁链守恒定律 例: 图示电路，t0，K开，电路稳定，t=0，K闭。 求uc (o+)、 i1 (o+)和 i2 (o+) 。 13-4 电路初始值确定 电路初始值 例: 图示电路，t0，K开，电路稳定，t=0，K闭。 求ic (o+)、u L1 (o+) 、u L2 (o+)。 电路初始值确定 电路初始值 练习: 图示电路，t0，K闭，电路稳定，t=0，K开。 求各元件电流、电压初始值 。 练习: 图示电路，t0，K在1，电路稳定，t=0，K从1到2。 求uR (o+) 。 13-5 线性时不变电路性质 1、齐次性： 若 f (t) ? y (t) 13-6 一阶电路经典分析法 一、RC电路 讨论： 1、在换路后， RC电路中电压、电流随指数变化； 2、指数变化的速率取决与?； 2、零状态响应 t0，K在1，电路稳定， 有 3、全响应 激励与非零初始状态作用于电路，共同所产生的响应。 1、零输入响应 二、RL电路 13-7 一阶电路“三要素”分析法 三要素公式: 。 例1: 图示为300kw汽轮发电机励磁电路。t0，开关K闭合，电路稳定。t=0，开关K打开。求 t0时电流i(t)和电压表端电压u(t)。 例2: 若一个高压电容器已充电10kV。t=0，开关K打开。15分钟后uc 为3.2kV （1）若再过15分钟uC=? 例3: 图示电路。t0，开关K打开，电路稳定。t=0，开关K闭合。求 t0时uC (t)和u(t)。 解： 例4： 图示电路。t0，开关K打开，电路稳定。t=0，开关K闭合。求 t0时u2 (t) 。 一阶电路时域分析 (三要素公式) 13-8 一阶电路阶跃响应 阶跃响应：激励为阶跃信号时电路的零状态响应。 例2：图示电路，已知：iL(o-)=0，求uL (t)、 i (t) 。 提示：先求单位阶跃响应，再将u用阶跃信号表示，最后利用线性时不变电路性质求响应。 13-9 一阶电路冲激响应 冲激响应：激励为冲激信号时电路的零状态响应。 例2: 图示电路，求i (t) 。 解： 13-10 一阶电路正弦响应 正弦响应：激励为正弦信号时电路的响应。 解: 例2： 图示电路， u(t)=10cos2tV 。t0，K在1，电路稳定。t=0，K从1 打到2。若使电路无暂态响应， i (o-) =？和 R =? 本章要点 一、基本概念 换路过程，时间常数；换路定律 二、电荷守恒定律；磁链守恒定律 三、响应分解： 零状态响应与零输入响应；自由分量与强制分量；暂态分量与稳态分量 四、一阶分析方法 经典法： RC、RL一阶电路响应求解 三要素法： 一阶电路时域分析 三要素公式: 解： 当u=U(t)时 当u=20U(t)-40U(t-1)+20U(t-2)时 例1：求冲激响应i。 解：1、求阶跃响应i(t)=g(t)； 2、求冲激响应 阶跃响应法: 当激励为U(t)时 当激励为10?(t)时 或：由kVL，有 （冲激平衡法） 1 = A 例1：图示电路，u(t)=cos2tV， uc (o-)=2v。 1）求t0时uc (t)=？ 2) 求uc (o-) =？电路无暂态响应。 正弦激励下一阶电路的三要素公式: t0，K在1，电路稳定。 i (o-) =10/(R+1) t=0，K从1 打到2。 i (o+) = i (o-) =10/ (R+1) t0，K在2，稳态响应： 由正弦激励下一阶电路的三要素公式，有 若使电路无暂态响应，则 i (o-) = i (o+) =5A R =1? 退出 应用条件： 一阶电路；开关激励