电工技术第3版 高有华05第五章 电路的时域分析.ppt

第五章 电路的时域分析 习题课 第五章 线性电路的时域分析 5、RL串联电路与电压为8V的恒压源接通，如下图所示。在t=0瞬间将开关S闭合。当电感分别为1H、3H、6H、4H时所收到的四根uR(t)曲线如下图所示。其中1H电感所对应的uR(t)曲线是（ ）。 答案 ( a ) t/s uR(t)/V 0 4 8 a b c + - R L S uR(t) U 电路如图所示，已知 开关闭合前电路已处于稳态。求 时的 。 例题 P127/例5-4 S (t=0) 三要素法 解 即 i1 uL us iC i2 S(t=0) P141/习题5-1 已知图5-39所示电路在换路前已处于稳态。 试求换路后的瞬间各支路中的电流和各储能元件 上的电压。设 。 课堂练习1 解（答 案） 学生自行完成 P141/题5-7 已知图5-45所示电路原已处于稳态， 时电路换路。求换路后的 U R1 R2 S (t=0) 例2 解 1）求开关S由a合至b后的uC(t) E1 10V E2 5V a b S (t=0) R1=4k R2=2k R3=4k C=100μ uC(t) i0(t) 解 已知 P.119/题5-8 S在位置a时电路已处于稳态 和 求开关S由a合同b后的 * * 龚淑秋 高有华 制作 5.1 概述 5.2 一阶电路的时域分析 5.3 求解一阶电路的三要素法 5.4 RC串联电路对矩形波的响应 电路处于旧稳态 C S R U + _ 开关S 闭合 5.1 概述 电路处于新稳态 R U + _ 稳态： 给定条件下，电路中的电压、电流物理量达到稳定状态 暂态： 电路参数从一个稳态转换到另一个稳态需要一个过渡时 间此段时间内电路所产生的物理过程称为过渡过程。过 渡过程状态又称为暂态。 5.1.1 “稳态”与 “暂态”的概念 开关S 闭合后的 I 无过渡过程 I 电阻电路 t = 0 U R + _ I S 5.1.2 产生过渡过程的电路及原因 结论： 电阻电路不存在过渡过程 从一个稳态到另一个稳态，不需要过渡时间 结论： 电阻电路不存在过渡过程 U S R + _ C uC S 闭合后的UC？ t U 从一个稳态到另一个稳态，需要过渡时间 t0 经过 t0 时间后，电路达到新稳态 结论： 电容电路存在过渡过程 结论： 电容电路存在过渡过程。 K R U + _ t=0 iL t 结论： 电感电路存在过渡过程 结论： 电感电路存在过渡过程 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 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 电容为储能元件, 它储存的能量为电场能量 , 大小为 电感为储能元件, 它储存的能量为磁场能量, 大小为： 电容电路 电感电路 5.1.2. 产生过渡过程的电路及原因 含有电容和电感的电路 当发生换路时 有暂态 ( 过渡过程 ) 产生 什么是换路？电路状态的改变称为换路，如： 1.电路的接通、断开 2.电源的升高或降低 3. 元件参数的改变 产生过渡过程的原因？ 不能突变 不能突变 电容C存储的电场能量 电感 L 储存的磁场能量 不能突变 不能突变 自然界物体所具有的能量不能突变，能量的积累或 释放需要一定的时间。 换路定理: 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 5.1.3. 换路定律 换路定理 用换路定律可以求出0+ 时刻的初始值， 初始值是电路时域分析的重要条件。 5.1 概述 1. “稳态”与 “暂态”的概念 2. 产生过渡过程的电路及原因 含有电容和电感的电路 当发生换路时 有暂态 ( 过渡过程 ) 产生 原因？ 能量的积累或 释放需要一定的时间 3. 换路定律 换路瞬间, 电容上的电压、电感中的电流不能突变。 4. 确定电路初值 C 换路前 S R U + _ 换路很久后 R U + _ C 换路后瞬间 S R U + _ 求解依据：1. 换路定律 初始值：电路中 u、i 在 t=0+ 时的大小。 2. 根据电路的基本定律和换路后的等效电路，确定其它电量的初始值。 5.1 等效电路中电容和电感的处理： 根据换路定律： 将电容用电压源替代，电压为 将电感用电流源替代，电流为 依此建造 等效电路 求初值的步骤： 1. 先求出 2. 造出 等效电路 3. 求出各初值 例5-1 S R1 U + _ C t=0 R2 U=12V R1=4k? R2=2k? C=1?