二零二五第二季度周绍敏电工技术基础与技能瞬态过程精选PPT.pptVIP

周绍敏电工技术基础与技能PPT瞬态过程;11瞬态过程;11.1换路定律;1．瞬态过程;2．电路产生瞬态过程的原因;二、换路定律;设t=0为换路瞬间，则以t=0–表示换路前一瞬间，t=0+表示换路后一瞬间，换路的时间间隔为零。从t=0–到t=0+瞬间，电容元件上的电压和电感元件中的电流不能跃变，这称为换路定律。;电路瞬态过程初始值的计算按下面步骤进行：;【例13-1】如图13-2所示的电路中，已知E=12V，R1=3k?，R2=6k?，开关S闭合前，电容两端电压为零，求开关S闭合后各元件电压和各支路电流的初始值。;uL(0+)=E–R1iL(0+)=(100–10?4)V=60V

5?10?6s=25ms

图13-8例13-4图

t/?=1

三、电压、电流初始值的计算

电感元件所储存的磁场能量为，磁场能

iL(0+)=iL(0–)=4A

uR1(0+)=E=12V

理论和实践证明，RC电路的充电电流按指数规律变化。

电路的这些变化称为换路。

三、电压、电流初始值的计算;则;【例13-2】如图13-3所示电路中，已知电源电动势E=100V，R1=10?，R2=15?，开关S闭合前电路处于稳态，求开关闭合后各电流及电感上电压的初始值。;解：选定有关电流和电压的参考方向，如图13-3所示。

闭合前，电路处于稳态，电感相当于短路，则;在0+时刻，应用基尔霍夫定律有

iL(0+)=i2(0+)+i3(0+)

R1iL(0+)+uL(0+)=E;图13-3例13-2图

当t=(3~5)?时，uC为(0.

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三、电压、电流初始值的计算

电场能量为，电场能不能跳变反映在电容器上的电压

uR1(0+)=E=12V

693s?34.

式中?=RC称为时间常数，单位是秒(s)，它反映电容器的充电速率。

设t=0为换路瞬间，则以t=0–表示换路前一瞬间，t=0+表示换路后一瞬间，换路的时间间隔为零。

用公式表示为

一、在具有储能元件的电路中，换路后电路由一种稳态到另一种稳态的过程为瞬态过程。

2RC电路的瞬态过程

三、电压、电流初始值的计算

三、电压、电流初始值的计算

(2)电路状态的改变或电路参数的变化。

三、电压、电流初始值的计算;如图13-4中，开???S刚合上时，由于uC(0-)=0，所以uC(0+)=0，uR(0+)=E，该瞬间电路中的电流为;其数学表达式为;uC和i的函数曲线如图13-5所示。;;如图13-6所示，电容器充电至uC=E后，将S扳到2，电容器通过电阻R放电。电路中的电流i电阻上的电压uR及电容上的电压uC都按指数规律变化，其数学表达式为;uC和i的函数曲线如图13-7所示。;【例13-4】图13-8所示电路中，已知C=0.5?F，R1=100?，R2=50k?，E=200V，当电容器充电至200V，将开关S由接点1转向接点2，求初始电流、时间常数以及接通后经多长时间电容器电压降至74V?;?=R2C=50?103?0.5?10?6s=25ms;本章小结