电工学(少学时)(第三版)学习辅导和习题全解(唐介)第2章.ppt

第 2 章 电路的暂态分析;2.1 暂态分析的基本概念;电路在换路后出现过渡过程的原因：;(二) 激励和响应;2.2 储能元件和换路定律; 说明 C 从外部输入电功率 电能 ? 电场能; 所以电容电压 u 不能发生突变,否则外部需要向 C 供给无穷大功率。;电容串联;(二) 电感;L; 说明 L 从外部输入电功率 电能 ? 磁场能; 所以电感电流 i 不能发生突变,否则外部需要向 L供给无穷大功率。;L2;(三)换路定理;; 然后，根据 uC(0) 和 iL(0)，由换路后 (S 断开时) 的电路求得; (2) 求稳态值;2.3 RC 电路的暂态分析;第 2 章 电 路 的 暂 态 分 析;返 回;(二) RC 电路的零状态响应;回路方程式：;返 回;(三) RC 电路的全响应;uC、iC 变化规律与 U0 和 US 相对大小有关。;2.4 RL电路的暂态分第 2 章 电 路 的 暂 态 分 析;返 回;第 2 章 电 路 的 暂 态 分 析;L;(二) RL 电路的零状态响应;回路方程式：;(三) RL 电路的全响应;2.5 一阶电路暂态分析的三要素法;; 图示电路已稳定， 在 t = 0 时将开关 S 闭合， 且uC(0－)=0。 试求： 1. S 闭合瞬间( t = 0+ )各支 路的电流和各元件的电压； 2. S 闭合后，电路达到新 的稳定状态时各支路的电 流和各元件的电压。;[解]; R1 S E R2 ; 2.1 (1) 理想电阻元件与直流电源接通时，有没有过渡过程？这时电阻中电压和电流的波形是什么样的？;2.3 (1)如果换路前电容 C 处于零状态，则 t = 0 时，uC(0) = 0，而 t ? ? 时， iC(?) = 0，可否认为 t = 0 时，电容相当于短路， t ? ?时，电容相当于开路？如果换路前 C 不是处于零状态，上述结论是否成立？;2.1 (1)理想电阻元件与直流电源接通时，有没有过渡过程？这时电阻中电压和电流的波形是什么样的？;(a); 2.1 (3)含电容或电感的电路在换路时是否一定会产生过渡过程？; 2.2 (1)今需要一只 50 V，10 μF 的电容器，但手头只有两只 50 V，5 μF 和两只 30 V，20 μF 的电容器，试问应该怎样解决？; 2.2 (2)可否由换路前的电路求 iC(0) 和 uL(0)?; 2.3 (1)如果换路前电容 C 处于零状态，则 t = 0 时，uC(0) = 0，而 t ? ? 时， iC(?) = 0，可否认为 t = 0 时，电容相当于短路， t ? ?时，电容相当于开路？如果换路前 C 不是处于零状态，上述结论是否成立？ ;2.3 (2)在 RC 电路中，如果串联了电流表，换路前最好将电流表短路，这是为什么？ ; 2.4 (1)如果换路前 L 处于零状态，则 t = 0 时， iL(0) = 0 ，而 t ? ? 时， uL(?) = 0 ，因此可否认为 t = 0 时，电感相当于开路， t ? ? 时，电感相当于短路？ ; 2.4 (2)如果换路前 L 不是处于零状态，上述结论是否成立？ ;2.5 (1)任何一阶电路的全响应是否都可以用叠加原理由它的零输入响应和零状态响应求得，请自选一例题试试看。;;解零输入响应如图 (b) ，电容有初始储能，则;解零状态响应如图 (d) ，电容无初始储能，换路后利用戴维宁定理电路可简化为图 (e),其中; 【答】 RC 电路中，τ = RC ; RL 电路中， τ = 。 当 R 一定时，C 或 L 越大则使τ 越大，过渡过程则进行的越慢。 ; 2.2.1在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，试确定 S 闭合后电压 uC 和电流 iC、i1、i2 的初始值和稳态值。;2.2.3在图所示电路中，开关 S 闭合前电路已处于稳态，C 中无储能，试确定 S 闭合后电压 uC、 uL 和电流 i1 、 iC 、iL 的初始值和稳态值。;2.3.2在图所示电路原已处于稳态，在 t = 0 时，将开关 S 闭合，试求响应 uC 和 iC，并说明是什么响应？;2.3.4图所示电路中电容原先未充电。在 t = 0 时将开关 S1 闭合， t = 0.1 s 时将开关 S2 闭合，试求 S2闭合后的响应 uR1，并说明是什么