第5章_电路的瞬态分析.pptVIP

* 结论: 1 0 0 0.632 0.950 0.982 0.993 电容充电时电压的变化 0.865 ∞ t 1.时间常数 τ的数值等于电容电压由初始值上升到稳态值的63.2%所需的时间。 　2.电压变化先快后慢，理论上只有当t→∞时，uC 才达到稳态值，但工程上认为经过　　　　　　　时，充电过程基本结束。 第二节 RC电路的瞬态过程 * 三、RC电路的放电过程 （一）求电压和电流的值 （三要素法） uC（0+）=U0 uC（∞）=0 由电路情况可知 C R uC S + uR - Ｂ Ａ i + - U + - 第二节 RC电路的瞬态过程 * i（0+）=-U0/R uC（∞）=0 uR（0+）= -U0 uR（∞）=0 C R uC + uR - i + - 换路后的电路 根据三要素求i和uR 第二节 RC电路的瞬态过程 * （二）电容放电时电压和电流的波形 0. 632U0 -U0 uC, i, uR o 0. 368U0 τ U0 uC i uR 相异：初值，方向 相同：衰减规律 当 时 充、放电过程： 第二节 RC电路的瞬态过程 * 　【例5-2-1】图中所示电路中电容C未充电，在 t =0 瞬间将开关S闭合，试求电容电压的变化规律。 C U R2 + - uC + - S R1 解： 如果电路中有多个电阻，计算时间常数比较复杂。可在换路后的电路中将储能元件支路单独划出，其余部分成为一个线性有源二端网络。 第二节 RC电路的瞬态过程 * 解：划出电容支路后的戴维宁等效电路如图： 其内阻就是时间常数为： （1）初始值 uC（0+）= uC（0-）=0 （2）稳态值 （3）时间常数 U R2 + - S R1 第二节 RC电路的瞬态过程 * uC(∞) t O uC uC的波形图 解： 第二节 RC电路的瞬态过程 * 归纳 1.一阶电路：只含有一个储能元件的电路。 2.求解方法：三要素法 RC电路的过渡过程 第二节 RC电路的瞬态过程 初始值 -- 稳态值 -- 时间常数 ? -- 3.三要素法 一般形式 （1）求初始值、稳态值、时间常数。 （2）将求的结果代入一般形式。 （3）画出电压、电流随时间变化的曲线。 求解步骤 * 4.时间常数τ 表示过渡过程的快慢。 RC电路充电过程 ——τ越大，电容电压上升越慢，过程越长。 RC电路放电过程 ——τ等于电容电压由初始值下降了总变化量的63．2％所需要的时间。 工程上认为经过 时，基本达到稳态，过渡过程结束。 第二节 RC电路的瞬态过程 作业题： P123页 5-1、5-2 * * 传媒研究所 * 第二节 RC电路的瞬态过程 第一节 瞬态过程的基本知识 第三节 微分电路与积分电路 第四节 RL电路的过渡过程 * 1.电路的稳定状态 前几章讨论的电路中电压、电流等，都是某一稳定值或某一稳定时间函数，这种状态称为电路的稳定状态，简称稳态。 2.电路的瞬态过程 　当电路中的电压、电流等从原来的稳定值或时间函数变为另一稳定值或时间函数，即电路从原来的稳态变换到新的稳态，需要经历一定的时间，这一变换过程也称为电路的瞬态过程，旧称过渡过程。 研究电路的瞬态过程十分重要。 概述: 一、电路中的瞬态过程 二、换路定律 三、分析一阶电路瞬态过程的三要素法 四、根据换路定律确定瞬态过程的初始值 * 一、电路中的瞬态过程 第一节 瞬态过程的基本知识 S US – + R EL3 L EL2 C EL1 IC IL IR 开关S断开：各支路电流为零，3只灯不亮。 开关S合上： EL1灯:开关闭合瞬间突然亮一下，逐渐变暗，最终熄灭； EL2灯:由暗变亮，最终稳定发光； EL3灯:开关闭合瞬间立即变亮，亮度稳定不变。 * (一) 概念 瞬态过程——自然界物质的运动从一种稳定状态到另一种稳定状态的变化的过程。 第一节 瞬态过程的基本知识 电容支路、电感支路存在瞬态过程，电阻电路不存在瞬态过程 * 电阻电路 S闭合前： o i 电流 i 随电压 u 比例变化。 S闭合后： 电阻电路不存在瞬态过程 i US – + R S + - uR 第一节 瞬态过程的基本知识 * 电容电路 S闭合前： uC由0逐渐增加到US S闭合后： uR US – + R S + - C iC uC – + 电容电路存在瞬态过程 o US 稳态 暂态 第一节 瞬态过程的基本知识 为什么uC不能发生突变？ * (二) 产生瞬态过程的原因 在于物质能量不能跃变。 　电路中，有儲能元件电感和电容时，它们所储存的能量也是不能发生跃变的。 第一节 瞬态过程的基本知识 在换