《阶电路和二阶电路》PPT课件

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1、第6章一阶电路和二阶电路First-orderCircuitsandSecond-orderCircuits6.0概述6.1电容元件6.2电感元件6.3一阶电路6.4电路的初始条件6.5一阶电路的零输入响应概述1、“稳态”与“暂态”的概念2、产生过渡过程的电路及原因?3、研究过渡过程的意义第6章一阶电路和二阶电路First-orderCircuitsandSecond-orderCircuits概述tU稳态暂态旧稳态新稳态过渡过程:“稳态”与“暂态”的概念C电路处于旧稳态SRU+_+_电路处于新稳态RU+_+_概述开关K闭合

2、产生过渡过程的电路及原因?无过渡过程I电阻电路t=0UR+_IS电阻是耗能元件，其上电流随电压比例变化，不存在过渡过程。概述Ut电容为储能元件，它储存的能量为电场能量，其大小为：电容电路储能元件因为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。CSRU+_+_概述t储能元件电感电路电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量，其大小为：因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电感的电路也存在过渡过程。SRU+_t=0iL概述结论有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生变化时（如：电路接入电源、从电源断开、电路参数改变

3、等）存在过渡过程；没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡过程。电路中的u、i在过渡过程期间，从“旧稳态”进入“新稳态”，此时u、i都处于暂时的不稳定状态，所以过渡过程又称为电路的暂态过程。概述研究过渡过程的意义：过渡过程是一种自然现象，对它的研究很重要。过渡过程的存在有利有弊。有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种波形；不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能出现过压或过流，致使设备损坏，必须采取防范措施。概述6.1电容元件Capacitance6.1电容元件6.1电容元件Capacitance根据电磁学理论，电压变化时

4、，电容器极板上的电荷量也将发生变化，从而在电路中会引起电流。6.1电容元件iCuCC一、伏安关系1、电压与电流全部过去历史有关；2、若电流初始时刻值已知，则就能确定该初始时刻以后任意时刻的电压值。6.1电容元件二、储能6.1电容元件iCuCC结论：1、电容具有记忆电流的作用。2、电容是储能元件。3、电容是无源元件。6.1电容元件4、电容两端的电压不可能发生突变。6.2电感元件Inductance6.2电感元件6.2电感元件Inductance一、伏安关系6.2电感元件iLuLeLL二、储能6.2电感元件iLuLeLL结论：1、

5、电感具有记忆电压的作用。2、电感是储能元件。3、电感是无源元件。6.2电感元件4、流过电感的电流不可能发生突变。例：已知u的波形，且i(0)=0，求i的波形。iu0.5H1324120u/Vt解6.2电感元件例：已知u的波形，求i的波形。1324120u/Vt1324240i/At66.2电感元件用线性、常系数、一阶微分方程描述的电路称一阶电路。6.3一阶电路一阶电路通常只含一个动态元件（或等效后为一个动态元件）。6.3一阶电路一、换路定则换路:改变电路状态的统称。如：6.4电路的初始条件1.电路接通、断开电源2.电路中电源电

6、压的升高或降低3.电路中元件参数的改变…………..6.4电路的初始条件换路定则:在换路瞬间，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---换路后瞬间则：6.4电路的初始条件换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变的原因解释如下：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。所以*电感L储存的磁场能量不能突变不能突变不能突变不能突变电容C存储的电场能量6.4电路的初始条件二、初始值的确定分析要点：1.2.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。初始值（起始值）

7、：设t=0时换路，则电路中u、i在t=0+时的大小就称电路的初始值。6.4电路的初始条件换路后的等效电路6.4电路的初始条件+_R1R2R3LCS(t=0)+_iLuCUS已知：求：t=0+时各支路电流及电感上的电压。例16.4电路的初始条件已知：t<0时电路稳定，求：t=0+时各支路电流及各元件电压的初始值。例2+_RC2C1S(t=0)+_iLuC1USL6.4电路的初始条件已知：t<0时电路稳定，求：t=0+时各支路电流及各元件电压的初始值。例3+_2ΩS(t=0)+_iL1uC1100V1F+_uC22F1ΩiL22Ω

8、2H1HC1C26.4电路的初始条件6.5一阶电路的零输入响应一、零输入响应二、RC电路的零输入响应三、RL电路的零输入响应6.5一阶电路的零输入响应一、零输入响应Zero-inputResponse6.5一阶电路的零输入响应电路中没有外施激励，仅由动态元件初始储能产生的响应