第2章电路的暂态分析ppt课件.ppt

《第2章电路的暂态分析ppt课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、下一页章目录返回上一页第2章电路的暂态分析2.2暂态过程初始值的计算2.4一阶线性电路暂态分析的三要素法2.3一阶电路的暂态响应2.5微分电路和积分电路2.1储能元件下一页章目录返回上一页教学要求：稳定状态：在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。暂态过程：电路从一种稳态变化到另一种稳态的过渡过程。1.理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。2.掌握换路定则及初始值的求法。3.掌握一阶线性电路分析的三要素法。第2章电路的暂态分析下一页章目录返回上一页电路暂态分析的内容(1)利用电路暂态过程产生特定波形

2、的电信号如锯齿波、三角波、尖脉冲等，应用于电子电路。研究暂态过程的实际意义(2)控制、预防可能产生的危害暂态过程开始的瞬间可能产生过电压、过电流使电气设备或元件损坏。(1)暂态过程中电压、电流随时间变化的规律。直流电路、交流电路都存在暂态过程,我们讲课的重点是直流电路的暂态过程。(2)影响暂态过程快慢的电路的时间常数。下一页章目录返回上一页描述线圈通有电流时产生磁场、储存磁场能量的性质。1.物理意义电感:(H、mH)线性电感:L为常数;非线性电感:L不为常数2.1.1电感元件电流通过N匝线圈产生(磁链)电流通过一匝线圈产生(磁通)u+-线圈的电

3、感与线圈的尺寸、匝数以及附近的介质的导磁性能等有关。2.1储能元件下一页章目录返回上一页自感电动势：2.自感电动势方向的判定(1)自感电动势的参考方向规定:自感电动势的参考方向与电流参考方向相同,或与磁通的参考方向符合右手螺旋定则。+-eL+-L电感元件的符号下一页章目录返回上一页(2)电感元件储能根据基尔霍夫定律可得：将上式两边同乘上i，并积分，则得：即电感将电能转换为磁场能储存在线圈中，当电流增大时，磁场能增大，电感元件从电源取用电能；当电流减小时，磁场能减小，电感元件向电源放还能量。磁场能串联等效电感=各个电感之和L=L1+L2+…+Ln并

4、联电感的等效电感倒数为各个电感的倒数之和在稳态电路中电流不随时间变化，因此有u=0，即在稳态电路中，电感视为短路（作导线使用）。下一页章目录返回上一页例1:有一电感元件，L=0.2H,电流i如图所示，求电感元件中产生的自感电动势eL和两端电压u的波形。解：当时则：当时24624O246-0.20.4246-0.40.2OO下一页章目录返回上一页由图可见：(1)电流正值增大时，eL为负，电流正值减小时，eL为正；(2)电流的变化率di/dt大，则eL大；反映电感阻碍电流变化的性质。(3)电感两端电压u和通过它的电流i的波形是不一样的。24624O2

5、46-0.20.4246-0.40.2OO下一页章目录返回上一页例2:在上例中，试计算在电流增大的过程中电感元件从电源吸取的能量和在电流减小的过程中电感元件向电源放出的能量。解：在电流增大的过程中电感元件从电源吸取的能量和在电流减小的过程中电感元件向电源放出的能量是相等的。即：时的磁场能下一页章目录返回上一页2.1.2电容元件描述电容两端加电源后，其两个极板上分别聚集起等量异号的电荷，在介质中建立起电场，并储存电场能量的性质。电容：uiC+_电容元件电容器的电容与极板的尺寸及其间介质的介电常数等关。S—极板面积（m2）d—板间距离（m）ε—介电常

6、数（F/m）当电压u变化时，在电路中产生电流:下一页章目录返回上一页电容元件储能将上式两边同乘上u，并积分，则得：即电容将电能转换为电场能储存在电容中，当电压增大时，电场能增大，电容元件从电源取用电能；当电压减小时，电场能减小，电容元件向电源放还能量。电场能根据：多个电容串联等效电容：多个电容并联等效电容：在稳态电路中电压不随时间变化，因此有i=0，即在稳态电路中，电容视为开路。下一页章目录返回上一页2.2暂态过程初始值的计算1.电路中产生暂态过程的原因电流i随电压u比例变化。合S后：所以电阻电路不存在暂态过程(R耗能元件)。图(a)：合S前：例

7、：tIO(a)S+-UR3R2u2+-i下一页章目录返回上一页产生暂态过程的必要条件：∵L储能：换路:电路状态的改变。如：电路接通、切断、短路、电压改变或参数改变不能突变Cu∵C储能：产生暂态过程的原因：由于物体所具有的能量不能跃变而造成在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变若发生突变，不可能！一般电路则(1)电路中含有储能元件(内因)(2)电路发生换路(外因)下一页章目录返回上一页电容电路：注：换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中uC、iL初始值。设：t=0—表示换路瞬间(定为计时起点)t=0-—表示换路前的终了瞬间t=0+—表示换路后的初始瞬

8、间（初始值）2.换路定则电感电路：下一页章目录返回上一页3.初始值的确定求解要点：(2)其它电量初始值的求法。初始值：电路中各u、i在t