第2章 电路的瞬态分析.ppt

第二章知识点（电路的瞬态分析） 1.掌握用三要素法求解一阶RC/RL电路中任意处压流的暂态过程。 2.掌握正确计算f(0)、f(?)、τ的方法。 使用时，直接删除本页！ 精品课件，你值得拥有！ 精品课件，你值得拥有！ 使用时，直接删除本页！ 精品课件，你值得拥有！ 精品课件，你值得拥有！ * 2.1 瞬态分析的基本概念 稳定状态（稳态）电路的结构和参数一定时，电路中 电压、电流不变，电路的这种工作状态称为稳态。 换路 引起电路工作状态变化的各种因素。如 ：电路 接通、断开或结构和参数发生变化等。 瞬态 电路从一个稳定状态变化到另一个稳定状态有一 个过渡过程，这个过渡过程所处的状态称为过渡状态， 简称瞬态。 第2章 2? 1 i u C q q C = q u （伏）V 库仑（C） 法拉（F） 若电路的某一部分只具有 储存电场能量的性质时， 称它为理想电容元件。 若C为大于零的常数, 则称为线性电容。 第2章 2? 2 符 号 C (一) 电容 2.2 储能元件和换路定律 电容图片 陶瓷电容 云母电容 薄膜电容 复合介质电容 铝电解电容 钽电解电容 真空电容 i C = q u =C dt du p=ui =Cu dt du Wc = 1 2 C u2 u C i = dt dq 瞬时功率 电压电流关系 P0，C把电能转换为电场能，吸收功率。 P0 ，C把电场能转换为电能，放出功率。 储存的电场能 在直流稳态时，I=0 电容隔直流。 C为储 能元件 第2章 2? 2 ∫ –? 1 C idt = u = t ∫ –? 1 C idt + 0 ∫ 0 1 C idt t = u 0 + 0 1 C idt t ∫ + – (一) 电容 电容串联 C2 C C1 = + 等效 电容 第2章 2? 2 (一) 电容 u C1 + – C2 u1 u2 + – – + 电压 分配 关系 电容并联 u C1 + – C2 等效 电容 u1 = C1 C2 + u C2 u2 = C1 C2 + u C1 = C 1 C1 1 + C2 1 i ? =N? =L i L = i ? （安）A 韦伯（Wb） 亨利（H） 若电路的某一部分只具 有储存磁场能量的性质 称它为理想电感元件。 N 电感 磁链 第2章 2 2 + – u ? 符 号 L (二) 电感 电感图片 磁棒电感线圈 双层空心电感线圈 工字形电感线圈 贴片电感 铁心电感线圈 磁珠电感 多层空心电感线圈 p=ui =Li dt di WL= 1 2 Li 2 e = dt d? u =L dt di = L dt di 瞬时功率 电压电流关系 P0，L把电能转换为磁场能，吸收功率。 P0，L把磁场能转换为电能，放出功率。 储存的磁场能 在直流稳态时，电 感相当于短路。 L为储能元件 第2章 2? 2 ? =L i u + e=0 ∫ –? 1 L udt = i = t ∫ –? 1 L udt + 0 ∫ 0 1 L udt t =i 0 + 0 1 L udt t ∫ i u + – e + – L (二) 电感 无互感存在时 等效电感为 串联 第2章 2? 2 (二) 电感 L1 L2 L2 L1 并联 L2 L L1 = + = L 1 L1 1 + L2 1 电路产生瞬态过程的原因: iL(0+)= iL(0- ) uC(0+)= uC(0- ) 电路中含有储能元件(电感或电容)，在换路瞬 间储能元件的能量不能跃变，即 在换路瞬间电感的电流iL和 电容的电压uC不能跃变。 换路定律: 第2章 2? 2 (三) 换路定律 设 t=0为换路瞬间，而以 t=0–表示换路前的终了瞬 间，t=0+表示换路后的初始瞬间。 则换路定律用公式表示为： 电感元件的储能 WL= 1 2 L iL2 不能跃变 WC= 1 2 C uC2 电容元件的储能 不能跃变 瞬态过程初始值的确定的步骤: (1)作出t=0-的等效电路,在t=0-的等效电路中, 求出iL(0- )和uC(0- )。 第2章 2? 2 0 短路 U0 0 断路 I0 (2) 作出 t=0+的等效电路 U0 + – I0 uc t=0– t=0+ iL + – （3）在 t=0+的等 效电路中，求出 待求电压和电流 的初始值。 瞬态过程在直流激 励下稳态值的确定 t= ?时电容相当于断 路,电感相当于短路。 例2--1 已知iL(0- )=0,uC(0- )=0,试求S闭合瞬间,电路中各电压、电流的初始值。 t=0+时的等效电路为 uC(0+)=uC(0–)=0 i1(0+)=iC(0+)