电子技术PPT电子课件教案-第7章 电路的暂态分析

《电子技术PPT电子课件教案-第7章 电路的暂态分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第7章电路的暂态分析第7章电路的暂态分析7.1暂态分析的基本概念7.3RC电路的暂态分析7.2换路定律7.4微分电路与积分电路7.5RL电路的暂态分析课堂讨论下一章上一章7.6RLC电路的暂态分析返回主页LFChun制作大连理工大学电气工程系7.1暂态分析的基本概念一、稳态和暂态1.稳态各支路电压和电流不变工作状态一定稳定状态结构、参数和电源不变2.暂态结构参数电源任一因素突变时暂态新的稳定状态将建立。第7章电路的暂态分析LFChun制作大连理工大学电气工程系20℃10℃加热过渡过程7.1暂态分析的基本概念具

2、有热能的系统具有动能的系统通电过渡过程具有电场能量的系统C＋0V－C＋30V－充电过渡过程时间较长时间较长时间很短暂态过程n=1000r/minn=0LFChun制作大连理工大学电气工程系二、产生暂态的原因1.产生暂态的外因换路是产生暂态的外因。换路是指电路的结构、参数和电源的改变。2.产生暂态的内因电路具有储能是产生暂态的内因。7.1暂态分析的基本概念一种稳态另一种稳态W1W2能量发生变化p(t)=dWdt∵≠∞∴≠∞dWdt→W(t)是连续函数（不能跃变）。LFChun制作大连理工大学电气工程系结论①具有

3、储能的电路在换路时产生暂态是一种自然现象.②无论是直流电路还是交流电路均有暂态。③在暂态过程中，电路中的某些电量会达到极大值.7.1暂态分析的基本概念LFChun制作大连理工大学电气工程系U激励：电路从电源（包括信号源）输入的信号统称为激励。响应：电路在外部激励的作用下，或者在内部储能的作用下产生的电压和电流统称为响应。阶跃激励uOt阶跃激励的波形阶跃响应：电路对单位激励的响应。三、名词术语u(t)=0(t＜0)U(t≥0)7.1暂态分析的基本概念LFChun制作大连理工大学电气工程系－＋7.2换路定律一、储

4、能元件的储能1.电感（线性电感）Lie∵=NΦ＝Lie=－ddt=－Nddt=－Ldidt＋u－∴u=－e=Ldidt第7章电路的暂态分析didt=Lip=ui瞬时功率:LFChun制作大连理工大学电气工程系7.2换路定律结论①当i=0时，WL=0；当u=0时，WL≠0。②电感电流是电感的状态变量。磁场能量:WL=∫pdt=∫uidt12=Li2LFChun制作大连理工大学电气工程系电场能量:WC=∫pdt=∫uidt12=Cu27.2换路定律结论①当u=0时，WC=0；当i=0时，WC≠0。②电容电压

5、是电容的状态变量。2.电容（线性电容）q=Cududt=Cdqdti=Ci＋u－瞬时功率:dudt=Cup=uiLFChun制作大连理工大学电气工程系三、换路定律1.基本概念换路定律用于确定电路在换路时刻的iL(t)和uC(t)的初始值。换路时刻t=0，即认为换路是在t=0时发生的。t=0－表示换路前一瞬时，t=0＋表示换路后一瞬时。初始值（初始状态）t=0＋时的电压和电流值。稳态值（稳态响应）电路重新达到新的稳态后的电压和电流值。7.2换路定律LFChun制作大连理工大学电气工程系2.换路定律根据能量不能跃

6、变，可得WC(0+)=WC(0－)WL(0+)=WL(0－)即uC(0+)=uC(0－)iL(0+)=iL(0－)结论①电容电压uC(t)和电感电流iL(t)不能跃变。②电容电流、电感电压和电阻电压、电阻电流一般是要跃变的。7.2换路定律LFChun制作大连理工大学电气工程系＋uC2－＋uC1－例7.1已知US=10V，C1=C2，S合上前电路为稳态，当t=0时将S合上。求i1、i2、iS、uC1、uC2的初始值和稳态值。解：(1)求初始值uC1(0－)=uC2(0－)=5V=2USuC1(0+)=uC1(0

7、－)=5VuC2(0+)=uC2(0－)=5VSＣ1C2R14R26＋US－7.2换路定律i1i2iSi1(0+)=uC1(0+)R1=1.25ALFChun制作大连理工大学电气工程系＋uC2－＋uC1－Ｃ1C2R14R26＋US－iS(0+)=i1(0+)－i2(0+)=0.42Ai2(0+)=uC2(0+)R2=0.833A(2)求稳态值iS(∞)=0i1(∞)=i2(∞)uC1(∞)=R1i1(∞)=4VuC2(∞)=R2i2(∞)=6V==1AUSR1＋R27.2换路定律Si1i2iSLFCh

8、un制作大连理工大学电气工程系例7.2图示电路，已知S合上前电路为稳态，当t=0时将S合上。求iL和uL的初始值和稳态值。解：(1)求初始值对于稳态值流电路uL(0－)=07.2换路定律iL(0－)==10mAR2ISR1＋R2iL(0＋)=iL(0－)=10mAuL(0＋)=－R1iL(0＋)=－100V(2)求稳态值iL(∞)=0uL(∞)=0＋uL－IS30mAR25kR110kiLSLL