现代电工学电工第一章节电路基本概念与分析方法课件幻灯片.ppt

当t=0时，开关S闭合.试求 S 闭合后的 i1 ,i2 ,iL。 [例] 解法一：运用三要素法求出iL ，然后根据KVL 、KCL，求出 i1 ,i2 。 i(0+)=i(0 -)= =2 A 12 6 i(∞ )= + =5A 12 6 9 3 R = = 2 ? 6 ? 3 6 + 3 2 R ? = = s L 1 iL=iL(∞)+[iL(0+)-iL(∞)]e– t /? =5 - 3e – 2t 12 -6e–2t 6 =2 -e – 2t = 12 - uL 6 12 - 6 diL dt L = i1 = i2 =iL -i1 =5 -3e – 2t -(2 -e – 2t) =3 -2e – 2t 返回 9V + – 12V + – S t=0 3Ω 6Ω i1 i2 iL 1H 运用三要素法求出i1 ,i2 ,iL，根据t=0+时的等效图， 求i1 (0+) ,i2 (0+), iL (0+)。 =3 -2e – 2t i2 i1(0+)= =1 A 12 - U 6 i2(0+)= =1 A 9 - U 3 i1 = i1(∞ )+ (i1(0+)-i1(∞ ))e– t /? =2 - e – 2t , ? = s 1 2 i1(∞ )= =2A 12 6 t=0+ 解法二： i2 iL 9V + – 12V + – 3Ω 6Ω i1 – + U i2(∞ )= =3A ， 9 3 返回 t=∞ i1 9V + – 12V + – 3Ω 6Ω i2 从 可得 U = 6V i = 零输入响应 + 零状态响应 iL = iL + iL + iL=5 - 3e – 2t 零输入响应 零状态响应 返回 9V + – 12V + – S t=0 3Ω 6Ω i1 i2 iL 1H iL= 2e – 2t 3Ω 6Ω iL 1H iL(0+)=2A iL=2(1- e – 2t ) 12V + - 3Ω 6Ω iL’’ 1H iL=3(1- e – 2t ) 9V + – 3Ω 6Ω iL’’’ 1H + 电路产生过渡过程的原因 储能元件 C、L 储存与释放能量需要一定的时间(一个过程--过渡过程）： 不能突变 WC 不能突变! uC 不能突变 WL 不能突变! iL 电容C存储电场能量: WC = CuC2 2 1 电感L储存磁场能量: WL= LiL2 2 1 返回 t uC， iL 0 2 换路定律 (1) 换路定律 uC、iL 在换路瞬间不能突变。 用数学公式来表示： 设t=0时进行换路，换路前的终了时刻用 t=0- 表示，换路后的初始时刻用 t=0+ 表示。t=0- 和 t=0+ 在数值 上都等于0。 说明： 换路定律仅适用于换路瞬间，用以确定暂态过程的初始值。 u C(0+) = u C(0-) iL(0+) = iL(0-) 返回 t=0- t=0+ (2) 换路初始值的确定 1.由t =0- 时的电路求　uC(0-), iL(0-)； 3.根据　t =0+　瞬时的电路，求其他物理量的初始值。 步骤： ２.根据换路定律求得　iL(0+)[=iL(0-)] u C(0+)[=uC(0-）]; 返回 已知： 开关S长时间处于“1”的位置，t =0 时S由 “1” 到 “2” 。求：i（0+）、i1（0+）、i2（0+）、uL（0+）、uC（0+) 。 解： 1.求换路前各电压、电流值，即t＝0-的值。 此时L和C在电路中相当于什么状态呢 返回 [例] uC US + - R2 R 2kΩ 2 1 t =0 i i2 6V S L uL + - + - i1 R1 2kΩ 1kΩ 换路前 L 短路,C开路。 uC(0-)=i1(0-)?R1=3V 2.依换路定律，得: uC(0+)=uC(0-)=3V iL(0+)=iL(0-)=1.5mA t=(0-)时的等值电路 US + – i2 R1 2kΩ 1k Ω R2 uC 6V i i1 R 2kΩ iL(0-)=i1(0-)= =1.5mA R+R1 US 返回 t=(0+)时的等值电路 1kΩ R2 3V i2 US + – R1 2kΩ + - 6V i i1 1.5mA 1kΩ R2 3V i2 US + - R1 2kΩ + - 6V i i1 1.5mA i(0+)=i1(0+)+i2(0+)=4.5mA uL(0+