[工学]ch1电路及其分析方法.ppt

第1章 电路及其分析方法 1.1 电路模型 1.1 电路模型 1.2 电压和电流的参考方向 1.3 电源有载工作、开路与短路 1.3.1 电源有载工作 2. 功率与功率平衡 3. 电源与负载的判别 4. 额定值与实际值 1.3.2 电源开路 1.3.3 电源短路 1.4 基尔霍夫定律 1.5 电阻串联与并联 [例 1] 1.6 支路电流法 1.7 叠加原理 例1： 1.8 电压源与电流源及其等效变换 1.8.1 电压源 理想电压源（恒压源） 例1： 1.8.2 电流源 理想电流源（恒流源) 例1： 1.8.3 电压源与电流源的等效变换 例1: 例3: 1.9 戴维宁定理 戴维宁定理: 例1： 例3： 1.10 电路中电位的计算 3. 电容元件 1.11.2 储能元件和换路定则 2. 换路定则 暂态过程初始值的确定 例1． 例1: 例2： 例2： 例2： 例2： 1.11.3 RC 电路的暂态分析 1.11.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法 例1： 1.11.5 RL电路的暂态分析 第1章作业 1.3.1 1.3.5 1.5.1 1.6.1 1.7.1 1.8.1 1.8.3 1.9.1 1.9.2 1.10.1 1.11.1 1.11.2 1.11.3 当 t =5? 时，过渡过程基本结束，uC达到稳态值。 理论上认为 、 电路达稳态 。 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 仅含一个储能元件或可等效为一个储能元件的线性电路, 其微分方程都是一阶常系数线性微分方程，这种电路称为一阶线性电路。 则RC电路响应的一般式可写为： 零输入响应： 据经典法推导结果知： 零状态响应： 全响应： 稳态分量 暂态分量 —— 代表一阶电路中任一电压、电流函数 —— 稳态分量。 —— 暂态分量。 若初始值为f(0+), 式中, 初始值 -- （三要素） 稳态值 -- 时间常数 ? -- 即在直流电源激励的情况下，一阶线性电路微分方 程解的通用表达式为： 在一阶电路中，只要求出待求量的初始值、稳态值和时间常数 这三个要素，就可以写出暂态过程的解。 1) 由t=0- 电路求 2) 根据换路定则求出 3) 画出t=0+时的电路，再求其它各量的 或 在换路瞬间 t =(0+) 的等效电路中： 电容元件视为短路。 其值等于 (1) 若 电容元件用恒压源代替， 其值等于I0 , , 电感元件视为开路。 (2) 若 , 电感元件用恒流源代替 ， 注意： (1) 初始值 的计算 解：(3) 画出等效电路求电流I3 例1：电路如图，已知E1=40V，E2=20V，R1=R2=4?，R3=13 ?，试用戴维宁定理求电流I3。 E1 I1 E2 I2 R2 I3 R3 + – R1 + – a b E R0 + _ R3 a b I3 [例2] 用戴维宁定理求图示电路中电流 I 。 + _ + _ I 90 V 140 V 20 ? 5 ? 6 ? [解] 已知电路可用图(a)等效代替 E 为除 6 ? 支路外有源二端网络的开路电压，见图 (b) 图(a) 图(b) E = Uab= 140 + 90 20+5 ?5 –90 = – 44 V R0 为除 6 ? 支路外有源二端网络所有电源都不 作用从 a、 b 看进去的等效电阻，见图 c 图(c) b E U R0 + _ + _ a I 6 ? a b + _ + _ I 90 V 140 V 20 ? 5 ? 6 ? 已知：R1=5 ?、 R2=5 ? R3=10 ?、 R4=5 ? E=12V、RG=10 ? 试用戴维宁定理求检流计中的电流IG。 有源二端网络 E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG a b E – + G R3 R4 R1 R2 IG RG 解: (1) 求开路电压U0 E U0 + – a b – + R3 R4 R1 R2 I1 I2 E = Uo = I1 R2 – I2 R4 = 1.2 ? 5V–0.8 ? 5 V = 2V 或：E = Uo = I2 R3 – I1R1 = 0.