线性动态电路的分析.pptVIP

若f(0+)f(∞)若f(0+)f(∞)f(∞)f(0+)0tf(t)f(∞)f(0+)0tf(t)返回第30页，共45页，星期日，2025年，2月5日三要素法的解题步骤为：1）求初始值f(0+)。先求出uC(0+)、iL(0+),作出t=0+时的等效电路，从而求得任一电压或电流的初始值f(0+)。2）求稳态值f(∞)。稳态时，电容开路，电感短路。3）求时间常数?。对RC电路，?=RC；对RL电路?=L/RR为换路后从电容（电感）两端看进去的等效电阻。4）根据三要素公式求得任一电压或电流的完全响应。R等C返回第31页，共45页，星期日，2025年，2月5日R4R2R3R1+US-CR4R2R3R等效?=R等效C时间常数分析举例返回第32页，共45页，星期日，2025年，2月5日线性动态电路的分析第1页，共45页，星期日，2025年，2月5日动态电路：含储能元件L、C。KCL、KVL方程仍为代数方程，而元件方程中含微分或积分形式。因此描述电路的方程为微分方程。(记忆电路)电阻电路：电路中仅由电阻元件和电源元件构成。KCL、KVL方程和元件特性均为代数方程。因此描述电路的方程为代数方程。(即时电路)电阻电路与动态电路4.1过渡过程及换路定则返回第2页，共45页，星期日，2025年，2月5日K未动作前i=0,uC=0i=0,uC=Us4.1.1什么是电路的过渡过程i+–uCUsRCK+–uCUsRCit=0K接通电源后很长时间过渡过程：电路由一个稳态过渡到另一个稳态需要经历的过程。（一）返回第3页，共45页，星期日，2025年，2月5日有关过渡过程的几个时间概念-∞+∞tt=0换路原稳态暂态新稳态t=0-换路前状态t=0+换路后第一个时刻不同时刻电压、电流的表示原稳态：u(0-)、i(0-）初始值：u(0+)、i(0+)暂态：u(t)、i(t)新稳态:u(∞)、i(∞)返回第4页，共45页，星期日，2025年，2月5日（二）过渡过程产生的原因1.电路内部含有储能元件L、C（内因）2.电路结构或参数发生变化，即换路（外因）（三）稳态分析和动态分析的区别稳态动态换路发生很长时间换路刚发生iL、uC随时间变化代数方程组描述电路微分方程组描述电路IL、UC不变返回第5页，共45页，星期日，2025年，2月5日4.1.2换路定则及电路初始值的确定若电路发生换路的时刻记为t0，换路前一瞬间记为t0-,换路后一瞬间记为t0+,则uC(t0+)=uC(t0-)iL(t0+)=iL(t0-)即换路前后电容的电压（若电容电流保持为有限值）和电感的电流（若电感电压保持为有限值）都不能突变。此为换路定则。若t=0换路uC(0+)=uC(0-)iL(0+)=iL(0-)注意（1）换路定则只适用于换路瞬间。（一）换路定则返回(2)只有电容上的电压与电感上的电流满足换路定则。第6页，共45页，星期日，2025年，2月5日（二）电路初始值的确定初始值：t=0+时电路各元件上的电压、电流值。其中uC(0+)和iL(0+)为初始状态。电路初始值的求解步骤为：1）求出uC(0-)和iL(0-)。画出t=0-时的等效电路，电容可视为开路，电感视为短路。2）由换路定则确定uC(0+)和iL(0+)。返回第7页，共45页，星期日，2025年，2月5日3）画出t=0+时的等效电路，即电容用电压为uC(0+)的电压源代替，电感用电流为iL(0+)的电流源代替，由此求得其他初始值。+uC(0+)-iL(0+)若uC(0+)=0，则若iL(0+)=0,则返回第8页，共45页，星期日，2025年，2月5日(2)由换路定律uC(0+)=uC(0-)=8V+-10Vi(0+)iC(0+)+8V-10kt=0+等效电路解：(1)由0-电路求uC(0-)。+-10V+uC-10k40kuC(0-)=8V(3)由0+等效电路求iC(0+)。例1+-10ViiC+uC-