第6章 电路的瞬态分析.pptVIP

* §6-4 一阶RL 电路的直流瞬态分析 第六章 电路的瞬态分析 §6-1 概述 §6-2 换路定律及初值的确定 §6-3 一阶RC 电路的直流瞬态分析 第六章 电路的瞬态分析 §6-1 概述 一、瞬态 1. 稳态 稳态 稳定状态，不随时间变化或随时间周期性重复的状态 2. 瞬态(暂态)： 瞬态过程 瞬态 从一个稳定状态转到另一个稳定状态的过程 瞬态过程中的状态 t state1 state2 state3 瞬态过程 瞬态过程 稳定过程 随着时间的延续，状态保持不变或周期性重复的过程 S 二、发生瞬态的条件 1. 内部条件 电路中含有储能元件 力学系统： 质量m 电路系统： 电容C 电感L 2. 外部原因 电路发生换路 响应 取决于 激励、参数、结构 变化 造成 变化 电路中激励、结构或参数变化 换路具体分为： R _ + C US t =0 _ + uC R C _ + ui 电路中电源的接通或断开，造成激励源的电压或电流突变 t ui 0 电路的参数、结构发生突变 _ + t uC 0 换路点 US L _ + R1 R2 US t =0 iL t =0 t =0+ t =0- 0- = 0+ = 0 换路前瞬间 换路后瞬间 uC 那个电路有瞬态？ ? ? ? t =0_ t = ? uC（state1）= uC（state2） t =0_ t = ? iL（state1）? iL（state2） uC ? uC 假设不成立! 假设 设t = 0 换路 C _ + uC iL L iL? iL t = 0 W W ’ §6-2 换路定律及初值的确定 一、换路定律 uC(0+) = uC(0?) 二、初值 f(0+)的确定 设电路换路前已处于稳定状态 t = 0? 时， uC(0?)=0 iC(0-)=0 uR(0-)=0 t = 0+ 时， uC(0+)=0 uR(0+)=US 初值确定步骤： 由 t = 0?电路求iL(0?)、 uC(0?) 由 t = 0+电路，在iL(0+)和 uC(0+)的条件下， 根据KVL、KCL求其他的电压和电流的初值 S R _ + C US t =0 _ + uC _ + uR iC iL(0+) = iL(0?) 换路瞬间， 电容元件上的电压不能突变 和 电感元件中的电流不能突变 电容元件上的电压不能突变 电感元件中的电流不能突变 S R _ + US t =0 iL L _ + uL _ + uR 已知: t =0?时，iL(t)=0 A 求: 各元件的初始值 iL(0+), uL(0+), uR(0+) t = 0-时，iL(0-) = 0 A iL(0+) = iL(0?) = 0 A uR(0+) = 0V (Om’L) uL(0+) = US (KVL) iL不能突变 §6-3 一阶RC 电路的直流瞬态分析 瞬态分析： 分析含储能元件电路发生换路后，从一个稳态向另一个稳态过渡过程中各物理量所遵循的规律。 储能元件电路： 激励源： 直流源 含电阻R 、一个电容C 一、经典分析方法 t ：0 UC ：US 特解 通解 1. t = 0时刻，S由‘1’?‘2’ ? ? ? 0 t ? 0 uC(0+) = US + uR - 2. t = 0时刻，S由‘2’?‘1’ 0 ? US uC(0+) =0 3. t = 0时刻，S由‘2’?‘1’ uC(0+) =U0 ? 0 0= US +A U0= US +A 比较1、2、3 零输入响应 零状态响应 全响应 总结： 具有相同的时间常数? ? =RC * R为戴维宁等效电源的内阻 各变量在过渡过程中遵循相同的指数规律变化 * ? 的几何意义 曲线： ? =RC R：? C：F ? ：s 单位： 理论： 工程： t uC 0 US ? (36.8%)US * ? 的几何意义 (63.2%)US t uC 0 US ? 瞬态分量 全响应 终值 = + = + 稳态分量 初值 时间常数 零状态响应 全响应 零输入响应 = + 二、解的结构分析 三、三要素 (条件：直流、一阶） 确定步骤： t =0+时，由t =0+电路，在iL(0+)和 uC(0+)的条件下， 根据KVL、KCL求其他的电压和电流的初值 f (0+) t =? 电路，在US和 C相当于“开路”的条件下， 根据KVL、KCL求其他的电压和电流的终值 f (?) ?