文档介绍：第7章线性电路的瞬态过程
7 .1 瞬态过程
RC电路的瞬态过程
7. 3 RL电路的瞬态过程
一阶电路的三要素法
RC电路的应用
授课日期班次授课时数 2
课题: 第七章线性电路的瞬态过程
教学目的:了解电路的瞬态过程;熟练应用换路定则,确定电路的初始值
重点: 应用换路定则,确定电路的初始值
难点: 与重点相同
教具: 多媒体
作业: P161:
自用 参考书:《电路》丘关源著         
教学过程:
第七章线性电路的瞬态过程
2. 换路定则
(1)基本概念及分析方法
(2)典型例题分析
4. 课堂练习
课后小计:
第7章线性电路的瞬态过程
7 . 1 瞬态过程
电动机起动,其转速由零逐渐上升,最终达到额定转速;
高速行驶汽车的刹车过程:由高速到低速或高速到停止等。它们的状态都
是由一种稳定状态转换到一种新的稳定状态,这个过程的变化都是逐渐的、
连续的,而不是突然的、间断的,并且是在一个瞬间完成的,这一过程就
叫瞬态过程。
(1)稳定状态
稳定状态是指电路中的电压、电流已经达到某一稳定值,即电压和电
流为恒定不变的直流或者是最大值与频率固定的正弦交流。
(2)瞬态过程
电路从一种稳定状态向另一种稳定状态的转变,这个过程称为瞬态过
程,也称为过渡过程。电路在瞬态过程中的状态称为瞬态。
7 . 1 瞬态过程
,可以了解电路产生瞬态过程的原因。
瞬态过程演示实验
产生瞬态过程的外因是接通了开关,但接通开关并非都会引起瞬态过
程,如电阻支路。产生瞬态过程的两条支路都存在有储能元件(电感或
电容),这是产生瞬态过程的内因。
(3)换路
通常把电路状态的改变(如通电、断电、短路、电信号突变、电路参
数的变化等),统称为换路,并认为换路是立即完成的。
所以,产生瞬态过程的原因有两个方面,即外因和内因。换路是外因,
电路中有储能元件(也叫动态元件)是内因。
7 . 1 瞬态过程
2. 换路定律
(1)电感元件由于它所储存的磁场能量在换路的瞬间保持不变,
因此可得
iL(0+)=iL(0-)
(2)电容元件由于它所储存的电场能量在换路的瞬间保持不变,
因此可得
uC(0+)=uC(0-)
因此,换路时,电容电压uC不能突变;电感电流iL不能突变。这一结论
叫做换路定律。即
uC(0+)=uC(0-)
iL(0+)=iL(0-)
(1)一阶电路只含有一个储能元件的电路称为一阶电路。
(2)初始值我们把t=0+时刻电路中电压、电流的值,称为初始值。
(3)电路瞬态过程初始值的计算按下面步骤进行:
7 . 1 瞬态过程
①求出t=0-时的电容电压uC(0-)和电感电流iL(0-)值;
②求出t=0+时的电容电压uC(0+)和电感电流iL(0+)值;
③画出t=0+时的等效电路,把uC(0+)等效为电压源,把iL(0+)等效为
电流源;
④求电路其它电压和电流在t=0+时的数值。
(a)所示的电路中,已知R1=4,R2=6,US=10V,开关S闭合
前电路已达到稳定状态,求换路后瞬间各元件上的电压和电流。
(a)原电路图(b)t=0-时的等效电路(c) t=0+时的等效电路
解:(1)换路前开关S尚未闭合,R2电阻没有接入,电路如图(b)所示。
由换路前的电路
7 . 1 瞬态过程
uC(0-)=US=10V
(2)根据换路定律
uC(0+)=uC(0-)=10V
(3)开关S闭合后,R2电阻接入电路,画出t=0+时的等效电路,如
图(c)所示。
(4)在图(c)电路上求出各个电压电流值
7 . 1 瞬态过程
(a)中,直流电压源的电压Us=50V,R1=5Ω,R2=5Ω,
R3=20Ω,电路原已达到稳态,在t=0时,断开开关S,试求0+时的iL 、Uc、
UR 、ic、 UL。
(a)原电路图(b)t=0+时的等效电路
解:先求uC(0-)、iL(0-)。因为电路由直流激励,且已达到稳态,所
以电感元件如同短路,电容元件如同开路。
7 . 1 瞬态过程
由换路定律得
授课日期班次授课时数 2
课题: RC电路的瞬态过程
教学目的:掌握RC电路的瞬态过程响应的求解
重点: RC电路的瞬态过程响应的求解
难点: 时间常数的求解
教具: 多媒体
作业: P161:
自用 参考书:《电路》