电工技术第二章ppt课件.ppt

《电工技术第二章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、第2章线性电路的暂态分析2.1储能元件2.2电路中的暂态过程与换路定律2.3初始值、稳态值的计算2.4RC一阶电路的暂态分析2.5分析暂态过程的三要素法2.6RL一阶电路的暂态分析2.7暂态过程的应用1、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2.1储能元件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—介电常数（F/m）当电压u变化时，在电路中产生电流: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

2、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：描述线圈通有电流时产生磁场、储存磁场能量的性质。电感:(H、mH)2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+-+-eL+-L电感元件的符号S—线圈横截面积（m2）l—线圈长度（m）N—线圈匝数μ—介质的磁导率（H/m）线圈的电感与线圈的尺寸、匝数以及附近的介质的导磁性能等有关。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，

3、电感元件向电源放还能量。磁场能1、稳定状态：在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。过渡过程uc(t)=？称暂态分析CSRU+_+_RU+_+_开关S闭合电路处于一种稳态uc=0电路处于另一稳态uc=U2、暂态过程：电路从一种稳态变化到另一种稳态的过渡过程。2.2电路中的暂态过程及换路定律3、换路：电路的接通、切断、短路或电量的改变。过渡过程uc(t)=？称暂态分析4、暂态过程的产生：Otu2UotuCS+-UR2u2+-R1iCS+-UuC+-R1i电路中产生暂态过程的原因i=I合S后：所以电阻电路不存在暂态过程(R耗能元件)。合S前：例：tiOS+-UR3R2u2+-i合S后：由零逐渐增

4、加到U所以电容电路存在暂态过程合S前:U暂态稳态otuC+-CiCU+-SR稳态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)电路暂态分析的内容1.利用电路暂态过程产生特定波形的电信号如锯齿波、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

5、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。电容电路：注：换路定律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间（初始值）5.换路定律电感电路：换路瞬间电容的端电压、电感中的电流都保持换路前一瞬间的数值，而不可能发生突然的跃变。1.初始值的计算求解要点：(2)其它电量初始值的求法。初始值：电路中各u、i在t=0+时的数值。(1)uC(0+)、iL(0+)的求法。1)先由t=0-的电路求出uC(0–)、i

6、L(0–)；2)根据换路定律求出uC(0+)、iL(0+)。1)由t=0+的电路求其它电量的初始值；2)在t=0+时的电压方程中uC=uC(0+)、t=0+时的电流方程中iL=iL(0+)。2.3初始值、稳态值计算例1．SCiCUSRt=0+-uc+-解：由已知条件知根据换路定律得：例2．iCUS+-uc+-SCR2R1(t=0)LuL+-iLi解：S闭合前根据换路定律得：S闭合后例2．iCUS+-uc+-SCR2R1(t=0)LuL+-iLi解：S闭合后ⅠⅡ回路Ⅰ：回路Ⅱ：2.稳态值的计算直流电路中，电路达到稳态，电容视作开路，电感视作短路。2.4RC一阶电路的暂态分析可用一阶微分方程描述的

7、电路。一阶电路激励仅含一个储能元件或可等效为一个储能元件的线性电路，都是一阶线性电路。当电源或信号源作用于电路时，称为对电路的激励。响应电路在电源、信号源或储能元件作用下产生的电流、电压的变化，称为电路的响应。代入上式得换路前电路已处稳态t=0时开关,电容C经电阻R放电一阶线性常系数齐次微分方程(1)列KVL方程1.电容电压uC的变化规律(t0)零输入响应:无电源激励,输入信号为零,仅由电容元件