电工电子技术 上册 作者 储克森 15第十五讲.pptVIP

第三章 线性动态电路的分析 一、电路的瞬态过程现象 在图3-1中，电容器两端的电压uC从UC到0是通过电容 放电来完成的，它需要一定时间。 在图3-2中，电流iL从0（一种稳态）增长到US/R（另 一种稳态）是充磁的过程，也需要一定的时间。 二、换路定律及初始条件的确定 把电路的改变（如接通、切断、短路等），电信号的 突然变动，电路参数的突然变化等统称为电路的换接， 简称为换路。 电容的电压uC和电感的电流iL不可能发生突变，即uC 和iL在换路后一瞬间仍然维持换路前一瞬间的值，不仅 大小不变，而且方向也不变，然后才开始逐渐变化，这 就是换路定律。 把换路发生的时间作为计算时间的起点，记为t =0， 则换路前一瞬间记为t =0-，换路后一瞬间记t =0+。换路 是在瞬间完成的，于是可写出换路定律的数学表达式 它是换路后进行计算的初始条件。 [例3-1] 如图3-3所示电路，设已知U=12V，R1=4kΩ， R2=8kΩ,C=1μF。求：当开关S闭合后t=0+ 时，各支路电流 及电容电压的初始值。 [例3-2] 如图3-4所示电路，已知R1=1kΩ，R2=500Ω， C=10μF，L=0.1H，电流源电流IS=10mA，在t=0时将开关 （S）拉开。 第二节 RC、RL串联电路的瞬态过程 一、RC电路的零状态响应 在t =0时开关闭合，根据基尔霍夫定律 有 因为 ，代入上式得 解得 uC和i随时间变化的曲线如图3-6所示。 二、RC电路的零输入响应 根据基尔霍夫定律有 因为 与 的参考方向相反， 把 代入上式 解得 uC和i随时间变化的曲线如图3-8所示。 令 ，称为动态电路 的时间常数，单位为秒 [例3-3] 如图3-5所示电路，已知电阻R=2kΩ，电容C=5μF， 电源电压U=100V，如开关S闭合前电容已充电到 V， 求开关S闭合后电容器电压uC和电路中的电流i。 * * 第一节 基本概念 图3-2 电感元件接通电源 图3-1 电容元件放电电路 在线教务辅导网： 教材其余课件及动画素材请查阅在线教务辅导网 QQ:349134187 或者直接输入下面地址： 图3-3 例3-1图 图3-4 例3-2图 图3-5 电容充电电路 图3-6 电容充电时和随时间变化曲线 图3-7 电容放电电路 图3-8 电容放电电压和 电流随时间变化曲线 图3-9 例3-3图 作业：P85 3-2、3-4 *