第十三章 瞬态过程.pptVIP

在图 13-9 所示的 RL 串联电路中，S 刚闭合时电路的方程为 i 、uR、uL 变化的数学表达式为 所以 t t t L R L E E u - - = = e e 式中 R L = t 称为 RL 电路的时间常数，单位为秒(s)，意义和RC 电路的时间常数 ? 相同。 图 13-9 RL　电路接通电源 一、RL 电路接通电源 uR+uL=E 新星中等专业学校 第二十七页，共三十九页，2022年，8月28日 i、uR 和 uL 随时间变化的曲线如图 13-10 所示。 图 13-10　RL电路接通电源时，电流、电压曲线 新星中等专业学校 第二十八页，共三十九页，2022年，8月28日 　 　 　 　 第一页，共三十九页，2022年，8月28日 1．瞬态过程和换路定律。 2．三要素法确定 RC 和 RL 电路的瞬态过程表达式。 确定三要素。 教学重点： 教学难点： 第十三章　瞬态过程 新星中等专业学校 第二页，共三十九页，2022年，8月28日 学时分配 序号 内 容 学时 1 第一节 换路定律 2 2 第二节 RC 电路的瞬态过程 1 3 第三节 RL 电路的瞬态过程 1 4 第四节 一阶电路的三要素法 2 5 本章小结 2 6 本章总学时 8 新星中等专业学校 第三页，共三十九页，2022年，8月28日 第十三章　瞬态过程 第一节　换路定律 第二节　RC 电路的瞬态过程 第三节　RL 电路的瞬态过程 第四节　一阶电路的三要素法 本章小结 新星中等专业学校 第四页，共三十九页，2022年，8月28日 第一节　换路定律 二、换路定律 三、电压、电流初始值的计算 一、瞬态过程 新星中等专业学校 第五页，共三十九页，2022年，8月28日 1．瞬态过程 　　瞬态过程又叫做过渡过程。如图所示的 RC 直流电路，当开关 S 闭合时，电源E通过电阻 R 对电容器 C 进行充电，电容器两端的电压由零逐渐上升到 E ，只要保持电路状态不变，电容器两端的电压E就保持不变。电容器的这种充电过程就是一个瞬态过程。 一、瞬态过程 新星中等专业学校 第六页，共三十九页，2022年，8月28日 　　2．电路产生瞬态过程的原因 　　由上可知，电路产生瞬态过程的原因是： 　　(2)电路状态的改变或电路参数的变化。电路的这些变化称为换路。 　　(1)电路中必须含有储能元件(电感或电容)。 新星中等专业学校 第七页，共三十九页，2022年，8月28日 二、换路定律 换路使电路的能量发生变化，但不跳变。电容所储存的 电场能量为 ，电场能不能跳变反映在电容器上的电压 uC不能跳变。电感元件所储存的磁场能量为 ，磁场能 量不能跳变反映在通过电感线圈中的电流 iL 不能跳变。 新星中等专业学校 第八页，共三十九页，2022年，8月28日 　　设 t = 0 为换路瞬间，则以 t = 0– 表示换路前一瞬间，t = 0+ 表示换路后一瞬间，换路的时间间隔为零。从 t = 0– 到 t = 0+ 瞬间，电容元件上的电压和电感元件中的电流不能跃变，这称为换路定律。 　　用公式表示为 uC(0–) = uC(0+) iL(0+) = iL(0–) 新星中等专业学校 第九页，共三十九页，2022年，8月28日 　　电路瞬态过程初始值的计算按下面步骤进行： 　　3．根据基尔霍夫定律求电路其他电压和电流在 t = 0+ 时的值(把 uC(0+)等效为电压源，iL(0+)等效为电流源)。 　　2．根据换路定律求出换路后瞬间，即 t = 0+ 时的uC(0+)和 iL(0+)值； 　　1．根据换路前的电路求出换路前瞬间，即 t = 0– 时的uC(0–)和 iL(0–)值； 　　三、电压、电流初始值的计算 新星中等专业学校 第十页，共三十九页，2022年，8月28日 【例 13-1】如图13-2所示的电路中，已知 E = 12 V， R1 = 3 k?，R2 = 6 k?，开关 S 闭合前，电容两端电压为零，求开关 S 闭合后各元件电压和各支路电流的初始值。 图 13-2　例13-1图 新星中等专业学校 第十一页，共三十九页，2022年，8月28日 　　解：选定有关电流和电压的参考方向，如图 13-2 所示，S 闭合前 uC(0–) = 0 　　开关闭合后根据换路定律 uC(0+) = uC(0?) = 0 图 13-2　例 13-1 图 　　在 t = 0+ 时刻，应用基尔霍夫定律，有 uR1(0+) =