电工电子技术基础第四章(课堂).pptVIP

第4章 电路的过渡过程 4.1.1 过渡过程的产生与换路定律 二、产生过渡过程的电路及原因 三、电路过渡过程分析的内容 四、研究过渡过程的实际意义 4.1.2 换路定律及初始值的确定 过渡过程初始值的确定 *例1． 暂态过程初始值的确定 *例1: *例2： *例2： *例2： *例2： 4.2 RC 电路的过渡分析 一、零输入响应 (2) 解方程： 4. 时间常数 二、零状态响应 三、R-C电路的全响应 4.3 RL电路的暂态分析 4.4 一阶电路过渡过程分析的三要素法 例1： 例2： 4.5 微分电路和积分电路 一、 微分电路 2. 分析 二、 积分电路 3.波形 1) 对于简单的一阶电路 ，R0=R ; 2) 对于较复杂的一阶电路， R0为换路后的电路 除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的 无源二端网络的等效电阻。 (3) 时间常数? 的计算 对于一阶RC电路 对于一阶RL电路 注意： 若不画 t =(0+) 的等效电路，则在所列 t =0+ 时的方程中应有 uC = uC( 0+)、iL = iL ( 0+)。 R0 U0 + - C R0 R0的计算类似于应用戴维宁定理解题时计算电路等效电阻的方法。即从储能元件两端看进去的等效电阻，如图所示。 R1 U + - t=0 C R2 R3 S R1 R2 R3 解： 用三要素法求解 电路如图，t=0时合上开关S，合S前电路已处于 稳态。试求电容电压 和电流 、 。 (1)确定初始值 由t=0-电路可求得 由换路定则 应用举例 t=0-等效电路 9mA + - 6k? R S 9mA 6k? 2?F 3k? t=0 + - C R (2) 确定稳态值 由换路后电路求稳态值 (3) 由换路后电路求 时间常数 ? t?∞ 电路 9mA + - 6k? R 3k? t=0-等效电路 9mA + - 6k? R 三要素 uC 的变化曲线如图 18V 54V uC变化曲线 t O 用三要素法求 54V 18V 2k? t =0+ + + - - S 9mA 6k? 2?F 3k? t=0 + - C R 3k? 6k? + - 54 V 9mA t=0+等效电路 由t=0-时电路 电路如图，开关S闭合前电路已处于稳态。 t=0时S闭合，试求：t ≧0时电容电压uC和电流iC、 i1和i2 。 解： 用三要素法求解 求初始值 + - S t=0 6V 1? 2? 3? + - t=0-等效电路 1? 2? + - 6V 3? + - 求时间常数 由右图电路可求得 求稳态值 + - S t=0 6V 1? 2? 3? + - 2? 3? + - ( 、 关联) + - S t=0 6V 1? 2? 3? + - 微分电路与积分电路是矩形脉冲激励下的RC电 路。若选取不同的时间常数，可构成输出电压波形 与输入电压波形之间的特定（微分或积分）的关系。 1. 电路 条件 (2) 输出电压从电阻R端取出 T t U 0 tp C R + _ + _ + _ 电阻电压： 放电电流 电容电压 2. 电流及电阻电压的变化规律 3. 、 、 变化曲线 t O (2) 物理意义 令: 单位: S (1) 量纲 当 时 时间常数 ? 决定电路过渡过程变化的快慢 时间常数 等于电压 衰减到初始值U0 的 所需的时间。 0.368U 越大，曲线变化越慢， 达到稳态所需要的时间越长。 时间常数 的物理意义 U t 0 uc 当 t =5? 时，过渡过程基本结束，uC达到稳态值。 (3) 过渡时间 理论上认为 、 电路达到稳态 工程上认为 ~ 、 电容放电基本结束。 t 0.368U 0.135U 0.050U 0.018U 0.007U 0.002U 随时间而衰减 零状态响应: 储能元件的初 始能量为零， 仅由电源激励所产生的电路的响应。 实质:RC电路的充电过程。 分析：在t = 0时，合上开关s， 此时, 电路实为输入一 个阶跃电压u，如图。 与恒定电压不同，其 电压u表达式 uC (0 -) = 0 s R U + _ C + _ i uC U t u 阶跃电压 O 一阶常系数 线性微分方程 由数学分析知此种微分方程的解由两部分组成： 方程的特解 对