第1章电路的暂态分析.ppt

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1、第6章电路的暂态分析（上）电工技术与电子技术中国矿业大学信电学院第6章电路的暂态分析6.1换路定则与电压和电流初始值的确定6.2一阶线性电路暂态分析的三要素法6.3RC电路的响应6.5RL电路的响应（自学）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中间过程。1．理解电路的暂态、稳态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6章电路的暂态分析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

2、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、交流电路都存在过渡过程,我们讲课的重点是直流电路的过渡过程。(2)影响暂态过程快慢的因素合S后：电流随电压比例变化。∴电阻电路不存在过渡过程(R耗能元件)。图(a)：合S前：无暂态过程tI引例：(a)S+-UR3R2u2+-R1一．电路中产生暂态过程的原因6.1换路定则与初始值的确定6.1换路定则与初始值的确定图(b)合S后：由零逐渐增加到U∴电容电路存在暂态过程一．电路中产生暂态过程的原因+-CiC(b)uCU+-S

3、R合S前:,U暂态t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！一般电路则电路中含有储能元件(内因)电路发生换路(外因)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间（初始值）二．换路定则电感电路：三、暂态电路初始值的确定求解要点：2.其它电量初始值的求

4、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–)、iL(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+)。暂态过程初始值的确定例1．解：(1)由换路前电路求由已知条件知根据换路定则得：S(a)CUR2R1t=0+-已知：换路前电路处稳态，C、L均未储能。试求：电路中各电压和电流的初始值。L暂态过程初始值的确定例1．UiC(0+)uC(0+)iL(0+)uL

5、(0+)_u2(0+)u1(0+)i1(0+)R2R1+++__+-(b)t=0+等效电路,换路瞬间，电容元件可视为短路。,换路瞬间，电感元件可视为开路。iC、uL产生突变SCUR2R1t=0+-L(a)电路(2)由t=0+电路，求其余各电流、电压的初始值例2：2+_RR2R1U8Vt=0++4i14ic_uc_uLiLR34换路前电路处稳态。试求图示电路中各个电压和电流的初始值。解：1）由t=0-电路求uC(0–)、iL(0–)换路前电路处以稳态：电容元件视为开路；电感元件视为短路。由t=0-电路可求得：42+_RR2R1U8V++4i14ic_

6、uc_uLiLR3LCt=0-等效电路例2：换路前电路处稳态。试求图示电路中各个电压和电流的初始值。解：42+_RR2R1U8V++4i14ic_uc_uLiLR3LCt=0-等效电路由换路定则：2+_RR2R1U8Vt=0++4i14ic_uc_uLiLR34CL例2：2+_RR2R1U8Vt=0++4i14ic_uc_uLiLR34换路前电路处稳态。试求图示电路中各个电压和电流的初始值。LC解：2)由t=0+电路求iL(0+)、uC(0+)t=0+时等效电路4V1A42+_RR2R1U8V+4ic_iLR3iuc(0+)由图可列出

7、带入数据iL(0+)例2：2+_RR2R1U8Vt=0++4i14ic_uc_uLiLR34换路前电路处稳态。试求图示电路中各个电压和电流的初始值。t=0+时等效电路4V1A42+_RR2R1U8V+4ic_iLR3i解：解之得并可求出计算结果：2+_RR2R1U8Vt=0++4i14ic_uc_uLiLR34电量换路瞬间，不能跃变，但可以跃变。结论1.换路瞬间，uc、iL不能跃变,但其它电量均可以跃变。换路前,若uc(0-)0,换路瞬间(t=0+等效电路中),电容元件可用理想电压源替代,其电压为uc(0+);换路前,若iL(0-)0,在

8、t=0+等