一阶电路和二阶电路的时域ppt课件.ppt

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1、7一阶电路和二阶电路的时域分析7-3一阶电路的零状态响应7-2一阶电路的零输入响应7-4一阶电路的全响应7-1动态电路的方程及其初始条件7-1动态电路的方程及其初始条件动态电路的分析求解：第7章——经典法时域分析法（低阶动态电路）第14章——运算法复频域分析法（高阶动态电路）动态电路：含有电容、电感的电路称为动态电路。电容C、电感L——动态元件一、动态电路（transientcircuit）二、稳态和暂态（过渡过程）t0u稳态3Vt0u3V稳态暂态（过渡过程）3V+-1k(t=0)u+-3V+-1ki(t=0)3uF+-u三、动态电路与电阻性电路的区别代数方程微分或积分

2、方程一阶电路:由一阶微分方程描述3V+-1k(t>0)u+-3V+-1ki(t>0)3uF+-u换路：电路状态发生改变。如电源的接通或断开，电路短路、开路，参数突变等。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4.电路的初始条件初始条件为t=0＋时u，i及其各阶导数的值。注意0f(t)0－0＋t图示为电容放电电路，电容原先带有电压Uo,求开关闭合后电容电压随时间的变化。例解特征根方程：通解：代入初始条件得：在动态电路分析中，初始条件是得到确定解答的必需条件。明确R－+CiuC(t=0)t=0+时刻iucC+-电容的初始条件0当i()为

3、有限值时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。q=CuC电荷守恒结论电感的初始条件t=0+时刻0当u为有限值时iLuL+-L(0＋)=L(0－)iL(0＋)=iL(0－)磁链守恒换路瞬间，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L(0+)=L(0－)iL(0+)=iL(0－)qc(0+)=qc(0－)uC(0+)=uC(0－)换路定律电容电流和电感电压为有限值是换路定律成立的条件。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。换路瞬间，若电

4、容电流保持为有限值，则电容电压（电荷）换路前后保持不变。换路定律反映了能量不能跃变。注意电路初始值的确定(2)由换路定律uC(0+)=uC(0－)=8V(1)由0－电路求uC(0－)uC(0－)=8V(3)由0+等效电路求iC(0+)iC(0－)=0iC(0+)例1求iC(0+)电容开路+-10ViiC+uC-S10k40k+-10V+uC-10k40k+8V-0+等效电路+-10ViiC10k电容用电压源替代注意iL(0+)=iL(0－)=2A例2t=0时闭合开关k,求uL(0+)先求应用换路定律:电感用电流源替代解电感短路iL+uL-L10VS14+-iL10V1

5、4+-由0+等效电路求uL(0+)2A+uL-10V14+-注意求初始值的步骤:1.由换路前电路（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。b.电容（电感）用电压源（电流源）替代。a.换路后的电路（取0+时刻值，方向与原假定的电容电压、电感电流方向相同）。小结iL(0+)=iL(0－)=iSuC(0+)=uC(0－)=RiSuL(0+)=-RiS求iC(0+),uL(0+)例3解由0－电路得：由0+电路得：S(t=0)+–uLiLC+–uCLRiSiCRiS0－电路uL+

6、–iCRiSRiS+–例4求k闭合瞬间各支路电流和电感电压解由0－电路得：由0+电路得：iL+uL-LS2+-48V32CiL2+-48V32+－uC12A24V+-48V32+-iiC+-uL求k闭合瞬间流过它的电流值解确定0－值给出0＋等效电路例5iL+20V-10+uC1010－iL+20V-LS10+uC1010C－1A10V+uL－iC+20V-10+1010－电阻性电路C电阻性电路L+-uOCR0C+-uOCR0LR0CiSC或LR0iSC或五、典型的一阶电路电路的输入为零，仅由动态元件的初始储能引起的响应开关在1闭合很久后，将

7、开关打向2动态元件有初始储能:uC(0)=U0电路的方程uC(0+)=U0C=0duCdtuCR+（t≥0）uCicRiR+-C一、RC电路uC+-icRiR(t=0)U0+-C127-2一阶电路的零输入响应0tU0RiCU0uCU0RiRuC=U0e-RCt（t0）iR=-RCtU0Re=-iC（t0）WR(0,)=0.5CU20uCicRiR+-CuC(0)=U0uC(0+)=U0C=0duCdtuCR+（t≥0）1、RC电路分析设方程的通解为：则特征方程为：iL(0+)=iL(0-)=U0/R0=I0L