电路第6章 一阶电路.ppt

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1、1下一页章目录返回上一页第6章一阶电路§6-1动态电路的特点及其初始条件§6-2一阶电路的零输入响应§6-3一阶电路的零状态响应§6-4一阶电路的全响应§6-5一阶电路的阶跃响应§6-6一阶电路的冲激响应电路理论2下一页章目录返回上一页1、动态电路，换路，初始条件；本章重点掌握：3、阶跃响应和冲激响应；2、零输入响应，零状态响应，全响应；电路理论3前面介绍的无论是直流激励电路，还是正弦激励电路，我们研究的都是稳态的情况。电路已经处于稳定工作状态；电路工作过程中没有发生工作状态的改变。电路达到稳态后的特点：激励与响应函数的类型相同。电路理论下一页章目录返回

2、上一页§6-1动态电路的特点及其初始条件一、基本概念1、电路的稳态分析回顾4下一页章目录返回上一页电路理论换路：称电路的工作状态发生改变为换路。如：合闸，拉闸，电路参数发生变化等等。3、什么是动态电路？动态电路：含有动态元件的电路称为动态电路。动态元件：电容元件、电感元件动态元件。它们的VCR通过导数或积分表达。2、换路55、本章研究的重点电路理论K未动作前，电路处于一种稳态：i=0,uC=0i=0,uC=Usi+–uCUsRCK+–uCUsRCit=0K接通电源后很长时间，电路达到新的稳态：过渡过程：电路由一种稳态到达另一种稳态的过程。t=0时刻，发生

3、换路（开关向上闭合）；4、过渡过程研究动态电路在发生换路后的过渡过程中元件上电压，电流的变化规律。6下一页章目录返回上一页电路理论1、动态电路的描述方程是微分方程（电阻电路的描述方程为“代数方程”）2、动态电路换路存在过渡过程。二、动态电路的特点电阻电路换路后状态改变瞬间完成。说明：动态电路的阶数由其描述微分方程的阶数确定。7下一页章目录返回上一页初始状态过渡状态新稳态t1USuct0?电路理论新稳态USuRt0初始状态K+–uCUsRCi动态电路KUsRi电阻电路3、动态电路的过渡过程不仅与外加激励有关，还与储能元件的初始值有关。8鐢佃矾鐞嗚下一页章

4、目录返回上一页三、电路的初始条件1、什么是电路的初始条件？假设换路在t=0时刻发生：0-0+0tf(t)电路理论)(lim)0(00tfftt<®-=)(lim)0(00tfftt>®+=t=0+与t=0-的概念记为t=0-称为换路前瞬间；00tt<®把记为t=0+称为换路后瞬间；>00tt®把9初始条件的分类独立初始条件：uc(0+),il(0+)；非独立初始条件：其余f(0+)；非独立初始条件由独立初始条件作为基础在“0+等效电路”中求解得到。前述f(0+)即为电路的初始条件，具体地说：电路中u，i及其各阶导数在t=0+时刻的值。电路的初始条件定义电

5、路理论102.换路定律（开闭定则）q=CuCt=0+时刻当i()为有限值时iucC+-q(0+)=q(0-)uC(0+)=uC(0-)电荷守恒结论换路瞬间，若电容电流保持为有限值，则电容电压（电荷）换路前后保持不变。1).电容元件电路理论xxd)(1)0(0ò-+=-tCiCuxxxxd)(1d)(100òò--+=¥-tiCiCxxd)()0()(0ò-+=-tiqtqxxd)(1)0()0(00ò+-+=-+iCuuCCò+-xx+=-+00)()0()0(diqqò+-®xx000)(di11当u为有限值时L(0+)=L(0-)iL(0+)=

6、iL(0-)磁链守恒iuL+-L结论换路瞬间，若电感电压保持为有限值，则电感电流（磁链）换路前后保持不变。2).电感元件电路理论xx+xx=òò--¥-d)(1d)(1)(00tLuLuLtixxduLitL)(1)0(0ò+=--xx+y=yò--d)()0()(0tut12下一页章目录返回上一页L(0+)=L(0-)iL(0+)=iL(0-)qc(0+)=qc(0-)uC(0+)=uC(0-)3)、换路定律总结换路定律的本质说明了能量不突变；换路定律的成立是有条件的，有例外情况；注意:换路瞬间，若电感电压保持为有限值，则电感电流（磁链）换路前后保

7、持不变。换路瞬间，若电容电流保持为有限值，则电容电压（电荷）换路前后保持不变。电路理论iucC+-iuL+-L1）电容元件：2）电感元件：13下一页章目录返回上一页3、电路初始值的确定(2)由换路定律uC(0+)=uC(0-)=8V+-10ViiC+8V-10k0+等效电路由0-电路求uC(0-)或iL(0-)，初始稳态电容相当于开路；+-10V+uC-10k40kuC(0-)=8V(3)由0+等效电路求iC(0+)说明：iC(0+)iC(0-)=0例1+-10ViiC+uC-k10k40kt=0时刻，k打开，求iC(0+)。电路理论10-mA2.081

8、0)0(==+Ci14下一页章目录返回上一页iL(0+)=iL(0-)=2A例