2.4-2.6rc暂态电路的应用

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1、§2.4RC暂态电路的应用tTECR??CRU+-TEtU2.4.1微分电路微分电路可以把矩形波变成尖脉冲。微分电路的条件：（1）取电阻上的电压为输出电压；（2）。微分关系的数学推导：i由KVL而所以tEU电路的输出近似为输入信号的微分改变和的比值，输出电压的波形将发生变化。0.632UUUT2TEtT/2tETt2TEUUUτ<

2、第一种解法：先求出初始值稳态值求时间常数代入通式或第二种解法，一同用三要素法求解求初始值求稳态值求时间常数代入通式思考：开关S能否将右图中线圈直接断开而不是短接？在L较大时，危险！因为：很大较大防止过大的措施：[例2.5.1]图中，U=6V，R=6Ω，RV=2.5kΩ。求S断开瞬间电压表两端的电压（原已稳态）。[解]太大，直流电压表不宜固定连接在电感线圈两端！[例2.5.2]图中L为电机线圈，为泄放电阻。已知，U=220V，L=5H，R=60Ω，如果使电源断开时线圈两端电压不超过电源电压，则应选多大？[解]此时线圈两端电压为和上压降之和，起绝对值为所以2.5.2R

3、L电路接通直流电源求换路后随时间变化的规律。第二种解法：均直接用三要素法求解。[例2.5.3]电路中，已知，R1=3Ω，R2=2Ω，R3=2Ω，L=20mH，U=20V，求S闭合后的。[解]所以42.52.6LC振荡电路2.6.1LC振荡电路由电感L和电容C组合而成。先将开关S接1，U对C充电，达到uC=U时（此时电容中已储有能量WC=1/2CU2）,将开关S置2，使电容器通过电感线圈放电。在电容器与电感线圈之间将发生电场能与磁场能的相互转换，若忽略电感线圈中的电阻，即理想情况下，电路中电场能与磁场能的相互转换永不停止，即在任何瞬间总能量不变。即2.6.2自由振荡

4、的物理过程LC振荡电路中，电路中的电场能与磁场能的反复转换现象叫做自由振荡。设t0时刻开关由1转2，此时电容器中储存的电场能为WC=1/2CUCm2,电容两端的电压为其最大值UCmt=0时刻t0-t1期间，电容器放电。iL不能突变，因此iL从0逐渐增大到ILm,而uC由UCm逐渐下降为0，即电容器的电场能量由最大值逐渐减小为零。同时电感线圈中的磁场能量由零逐渐增到最大值,即电场能全部转换为磁场能。t0-t1t1-t2期间，电感线圈释放磁场能。由于iL不能突变，因此iL由最大值逐渐减小，沿原方向，使电容器反方向充电。电容器的端电压又逐渐增大，充电电流逐渐减小为零。磁

5、场能又全部转化为电场能。t1-t2t2-t3期间，电容器放电，只是电流方向与t0-t1期间的放电电流方向相反。t2-t3以后，电路又重复前面的过程。若振荡电路中没有任何损耗，电磁振荡将永远进行下去，成为一个正弦波的无阻尼等幅振荡。在自由振荡的一个周期内，电场能与磁场能进行两次转换，在任一时刻的电场能与磁场能的瞬时值之和恒等于起始时刻外界的供给能量。2.6.3振荡频率与临界电阻一、振荡频率角频率振荡频率二、临界电阻若无损耗，则电场能最大值与磁场能最大值相等，即可得：令：则振荡电路的特性阻抗，单位为Ω，它影响振荡电流的振幅。实际振荡电路中总存在电阻R。若电场能磁场能被

6、R消耗被R消耗振荡无法进行，称过阻尼。若形成阻尼振荡。叫临界电阻若要维持等幅振荡，这就需要周期性的把电源的能量补充到振荡电路中去，第二章结束