动态电路时域分析

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1、重点1．电路微分方程的建立2．微分方程解的物理意义3.三要素法第4章动态电路时域分析§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析本章作业：4.7(初始值)4.8(初始值)4.10零输入(三要素法)4.11零状态(三要素法)4.18(阶跃函数)4.19(阶跃响应)§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析+-u(t)电感线圈把金属导线绕在一骨架上构成一实际电感线圈，当电流通过线圈时，将产生磁通，是一种抵抗电流变化、储存磁能的部件。(t)＝N(t)4.1动态电路元件4.1.1电感元件i(t)任何一个二端元

2、件，如果在任意时刻的电压和电流之间的关系总可以由自感磁通链-电流（-i）平面上的一条过原点的曲线所决定，则此二端元件称为电感元件。§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析io电感元件的特性曲线1.定义:2．线性时不变电感元件的韦安特性曲线线性时不变电感的特性曲线§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析任何时刻，通过电感元件的电流i与其磁链成正比。~i特性为过原点的直线。3．符号：L4．单位：亨利H、毫亨(mH)、微亨(μH)5.元件符号与图形：6．分类：线性、非线性，时不变、时变§4.1动态

3、电路元件第4章动态电路时域分析1H=103mH1mH=103H因为，而(u、i关联)§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析电感元件VCR的微分关系电感电压u的大小取决于i的变化率,与i的大小无关，电感是动态元件；当i为常数(直流)时，u=0。电感相当于短路；实际电路中电感的电压u为有限值，则电感电流i不能跃变，必定是时间的连续函数。7．电感元件的伏安关系所以电感元件的伏安关系为§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析其中称为电感电流的初始值。在已知电感电压uL(t)的条件下，其电流iL(t)为电

4、感元件VCR的积分关系§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析某一时刻的电感电流值与-∞到该时刻的所有电压值有关，即电感元件有记忆电压的作用，电感元件也是记忆元件。研究某一初始时刻t0以后的电感电流，不需要了解t0以前的电流，只需知道t0时刻开始作用的电压u和t0时刻的电流i（t0）。（关联方向）8.电感元件的功率及能量功率：§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析在电压电流采用关联参考方向的情况下，电感的吸收功率为当p>0时，电感吸收功率；当p<0时，电感发出功率。§4.1动态电路元件第4章动态电

5、路时域分析储能：电感在从到任意时刻t时间内得到的能量为若电感的,则任意时刻储存在电感中的能量为电感的储能只与当时的电流值有关，电感电流不能跃变，反映了储能不能跃变。电感储存的能量一定大于或等于零。§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析当时，，电感储能增加当时，，电感储能减少9.关于电感元件的说明电感为储能元件，并不消耗电能电感为记忆元件，记忆电压的作用电感为动态元件，其电压电流为微分关系电感为电流惯性元件，即电压为有限值时，电流不能跃变;电感元件隔交通直，通低阻高§4.1动态电路元件第4章动态电路时

6、域分析§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析电容器在外电源作用下，正负电极上分别带上等量异号电荷，撤去电源，电极上的电荷仍可长久地聚集下去，是一种储存电能的部件。_+qqU电导体由绝缘材料分开就可以产生电容。注意4.1.2电容元件1．定义任何一个二端元件，如果在任意时刻的电流和电压之间的关系总可以由q-u平面上的一条过原点的曲线所决定，则此二端元件称为电容元件。其特性曲线是通过坐标原点一条直线的电容元件称为线性电容元件，否则称为非线性电容元件。§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析电容元件的特

7、性曲线uqo2．线性时不变电容元件的库伏特性曲线§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析任何时刻，电容元件极板上的电荷q与电压u成正比。qu特性曲线是过原点的直线。o3．符号：C(或c)4．单位：法拉F微法(μF)皮法pF5．元件符号与图形：6．分类：线性、非线性，时不变、时变§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析1F=106F1F=106pFC7．电容元件的伏安关系因为，而所以电容元件的伏安关系为§4.1动态电路元件第4章动态电路时域分析电容元件VCR的微分形式某一时刻电容电流i的大小取决

8、于电容电压u的变化率,而与该时刻电压u的大小无关。电容是动态元件；当u为常数(直流)时，i=0。电容相当于开路，电容有隔断直流作用；实际电路中通过电容的电流i为有限值，则电容电压u必定是时间的连续函数。(u、i关联)C某一时刻的电容电压值与-到该时刻的所有电流值有关，即电容元件有记忆电流的作用，故称电容元件为记忆元件。研究某一初始时刻t0以后的电容电压，需要知道t0时刻开始作用的电流i和t0时刻的电压u（t0）。§4.1动态电路元件第4章