RC电路的过渡过程 - 副本.ppt

《RC电路的过渡过程 - 副本.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、RC电路的过渡过程§4-52．了解RC电路充电时的过渡过程。3．了解RC电路放电时的过渡过程。4．掌握微分电路和积分电路的应用。1．掌握换路定律。学习目标充电、放电均包括两个阶段：充电——充电时的过渡过程和充满电以后的“隔直”阶段。放电——放电时的过渡过程和放完电以后的过程。过渡过程——由一种稳定状态变化到另一种稳定状态必须经过的变化过程，常称为“暂态”。一、换路定律电路由一种稳态转换到另一种新的稳态，如电路的接通、断开、短路等，会发生稳态转换，这种电路条件的变化，叫做换路。电容两端的电压不能突变。通过电感的电流不能突变。换路定律说明了开关在接通

2、和断开瞬间，电容两端电压以及通过电感的电流的情况。换路定律的内容：因为从t＝0－到t＝0＋瞬间，电容元件两端的电压uC和电感元件中的电流iL不能突变，所以，电容两端的电压uC和通过电感的电流iL在换路前瞬间和换路后瞬间的值相等，其数学表达式为：uC（0＋）＝uC（0－）iL（0＋）＝iL（0－）换路定律仅仅适用于换路瞬间，可以用它来确定t＝0＋时刻电路中的电压和电流值，即过渡过程的初始值。二、过渡过程初始值的确定电路中各电压、电流在换路后的初始瞬间，即t＝0＋时刻的值，称为过渡过程的初始值。过渡过程中的电压或电流都从初始值开始变化。确定各个电压和

3、电流初始值的方法步骤：（1）先由t＝0－的电路求出uC（0－）或iL（0－）。（2）根据换路定律求得t＝0＋时的uC（0＋）或iL（0＋）。（3）根据欧姆定律、基尔霍夫定律，确定其他电压和电流的初始值。［例4－5］如图所示电路中，设直流电压E＝10V，R＝2.5Ω，电容C上无电压。求开关S闭合瞬间电路中的电流i和电压uC、uR的值。解：已知开关S合上前电容两端无电压，即uC（0－）＝0，根据换路定律可得开关S合上瞬间：uR（0＋）＝E－uC（0＋）＝10VuC（0＋）＝uC（0－）＝0三、RC电路充电时的过渡过程［例4－6］如图所示电路中，设uC

4、（0－）＝0，电源电压E＝10V，R1＝2kΩ，R2＝3kΩ，C＝5μF。试求开关S闭合后，t＝100ms时，电容两端的电压uC，并作出uC随时间变化的曲线图。解：先求时间常数：τ＝（R1＋R2）C＝25ms解法一：当t＝100ms时，t＝4τ，查表可得：uC＝0.982E＝0.982×10＝9.82V解法二：uC随时间变化的曲线图如下图所示。四、RC电路放电时的过渡过程电容器充放电的特点：1．在RC充放电回路中，电容器两端的电压不能突变。2．电容器在刚充电瞬间相当于“短路”。3．电容器在充电结束之后，充电电流基本为零，相当于“开路”，即所谓的“

5、隔直”。4．一般认为，t＝（3～5）τ时，充放电过程基本结束。若下图所示RC电路的时间常数远大于输入矩形脉冲的脉冲宽度，即，还会输出正负尖顶脉冲吗？你知道这时电路能起什么作用吗？课堂小结1．换路定律仅仅适用于换路瞬间，可以用它来确定t＝0＋时刻电路中的电压和电流值，即过渡过程的初始值。2．电容器的充放电有以下特点：（1）电容器两端电压不能突变。（2）电容器在刚充电瞬间相当于“短路”。（3）电容器在充电结束之后，具有“隔直”作用。（4）t＝（3～5）τ时，充放电过程基本结束。3．微分电路可以把矩形波转换为尖顶脉冲波，常用作数字电路中的触发信号。微分

6、电路的形成条件是：。4．积分电路的作用是把矩形脉冲变换成锯齿波形。积分电路的形成条件是：。