一阶电路与零点电路分析方法ppt课件.ppt

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1、第六章一阶电路2.一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应求解；重点4.一阶电路的阶跃响应和冲激响应。3.稳态分量、暂态分量求解；1.动态电路方程的建立及初始条件的确定；含有电容和电感这样的动态元件的电路称动态电路。1.特点：一.动态电路6.1动态电路的方程及其初始条件①当动态电路状态发生改变时（换路）需要经历一个变化过程才能达到新的稳定状态。这个变化过程称为电路的过渡过程。(例)②当电路含有电感L或电容C时，电路方程是以电流或电压为变量的微分方程。一.动态电路6.1动态电路的方程及其初始条件例+-usR1R2

2、（t=0）i0ti没有过渡期电阻电路换路换路：电路中某些支路的接入或断开，以及参数的变化等，它会造成电路中电压、电流发生变化。K未动作前，电路处于稳定状态i=0,uC=0i=0,uC=UsK+–uCUsRCi(t=0)K接通电源后一段时间，电容充电完毕，电路达到新的稳定状态+–uCUsRCi(t→)初始状态过渡状态新稳态t1USuct0?有一过渡期电容电路iK未动作前，电路处于稳定状态i=0,uL=0uL=0,i=Us/RK接通电源后一段时间，电路达到新的稳定状态，电感视为短路初始状态过渡状态新稳态t1US/

3、Rit0?K+–uLUsRLi(t=0)+–uLUsRLi(t→)电感电路返回u有一过渡期二、动态电路的方程+–uCUsRCi(t>0)+–uLUsRLi(t>0)当电路中只含有一个（等效）动态元件时，电路的方程是一阶微分方程，这样的电路称为一阶电路+–uLUSRLi(t>0)CuC＋－＋－二阶电路二阶微分方程（1）描述电阻电路的电路方程为代数方程；描述动态电路的电路方程为微分方程；结论：（2）动态电路方程的阶数等于电路中动态元件的个数；相应的电路分别称为一阶电路、二阶电路…….稳态分析和动态分析的区别稳态动

4、态换路发生很长时间后状态微分方程的特解恒定或周期性激励换路发生后的整个过程微分方程的一般解任意激励复频域分析法时域分析法动态电路的分析方法建立微分方程：经典法状态变量法数值法卷积积分拉普拉斯变换法状态变量法付氏变换本章采用第十三章(1)t=0＋与t=0－的概念认为换路在t=0时刻进行0－换路前一瞬间0＋换路后一瞬间三、电路的初始条件初始条件是指t=0＋时u，i及其各阶导数的值0－0＋0tf(t)(2)换路定律uC(0+)=uC(0－)iL(0+)=iL(0－)证明即:电容电压换路前后保持不变。即:电感电流换路前

5、后保持不变。说明:①这就是换路定律,注意它成立的条件;②这是由元件的性质决定的,与其他元件无关，故uC(0+)、iL(0+)称为独立的初始条件;③根据这两个独立初始条件可以确定其他电压电流的初始值;成立条件：换路瞬间，电容电流保持为有限值成立条件：换路瞬间，电感电压保持为有限值三、电路的初始条件t=0+时刻当i()为有限值时iucC+-q(0+)=q(0－)uC(0+)=uC(0－)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):uC(0+)=uC(0－)0q=CuC电荷守恒结论

6、当u为有限值时L(0＋)=L(0－)iL(0＋)=iL(0－)iuL+-Lt=0+时刻0(2):iL(0＋)=iL(0－)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。结论磁链守恒返回(2)由换路定律uC(0+)=uC(0－)=8V+-10ViiC+8V-10k0+等效电路(1)由0－电路求uC(0－)或iL(0－)+-10V+uC-10k40kuC(0－)=8V(3)由0+等效电路求iC(0+)iC(0－-)=0iC(0+)例1求iC(0+)+-10ViiC+uC-k10k40k电

7、容开路电容用电压源替代(3)初始值的确定求初始值的步骤:1.由换路前电路（一般为稳定状态）求uC(0－)和iL(0－)；2.由换路定律得uC(0+)和iL(0+)。3.画0+等效电路。4.由0+电路求所需各变量的0+值。此时电容用电压源替代[电压值为uC(0+)]。电感用电流源替代[电流值为iL(0+)]。iL(0+)=iL(0－)=2A例2t=0时闭合开关k,求uL(0+)iL+uL-L10VK14+uL-10V140+电路2A先求由换路定律:电感用电流源替代10V14解电感短路iL(0+)=i

8、L(0－)=ISuC(0+)=uC(0－)=RISuL(0+)=-RIS求iC(0+),uL(0+)例3K(t=0)+–uLiLC+–uCLRISiC解0+电路uL+–iCRISRIS+–0－电路RIS由0－电路得：由0＋电路得：6.2一阶电路的零输入响应换路后外加激励为零，仅由动态元件初始储能所产生的电压和电流。（一）RC电路的零输入响应零输入响应i(t=0)+–uRC+–uCR1、