文档介绍：一阶
电路的
暂态分析
换路
定律
一阶
电路的
阶跃响应
第8章电路的暂态分析
二阶
电路的零
输入响应
本章的学****目的和要求
了解“暂态”与“稳态”之间的区别与联系;熟悉“换路”这一名词的含义;牢固掌握换路定律;理解暂态分析中的“零输入响应”、“零状态响应”“全响应”及“阶跃响应”等概念;充分理解一阶电路中暂态过程的规律;熟练掌握一阶电路暂态分析的三要素法;了解二阶电路自由振荡的过程。
换路定律
学****目标:
了解暂态分析中的一些基本概念;理解
“换路”的含义;熟悉换路定律的内容及
理解其内涵,初步掌握其应用。
基本概念
1、状态变量:代表物体所处状态的可变化量称为状态
变量。如电感元件的iL及电容元件的uC。
2、换路:引起电路工作状态变化的各种因素。如:电
路接通、断开或结构和参数发生变化等。
3、暂态:动态元件L的磁场能量WL=
量WC=,在电路发生换路时必定产生
变化,由于这种变化持续的时间非常短暂,通
常称为“暂态”。
4、零输入响应:电路发生换路前,动态元件中已储有
原始能量。换路时,外部输入激励为零,仅在
动态元件原始能量作用下引起的电路响应。
5、零状态响应:动态元件的原始储能为零,仅在外部
输入激励的作用下引起的电路响应。
6、全响应:电路中既有外部激励,动态元件的原始储能
也不为零,这种情况下换路引起的电路响应。
换路定律
换路定律
由于能量不能发生跃变,与能量有关的iL和uC,在电
路发生换路后的一瞬间,其数值必定等于换路前一瞬间
的原有值不变。
换路定律用公式可表示为:
换路发生在t=0时刻,(0-)为换路前一瞬间,该时刻电
路还未换路;(0+)为换路后一瞬间,此时刻电路已经换
路。
电阻电路
电阻元件是耗能元件,其电压、电流在任一瞬
间均遵循欧姆定律的即时对应关系。因此,电阻元
件上不存在暂态过程。
(t = 0)
US
_
+
S
R
I
I
t
0
暂态过程产生的原因
电路初始值的确定
1.
2.
根据换路后的等效电路,应用电路基
本定律确定其它电量的初始值。
初始值(起始值):电路中 u、i 在 t=0+ 时
的大小。
求解要点
根据换路前一瞬间的电路,应用电路
基本定律确定iL(0+)和uC(0+)。
例1
解
已知 iL(0) = 0,uC(0) = 0,试求 S 闭合瞬间,电路中所标示的各电压、电流的初始值。
(t = 0)
_
+
S

u2
u1
20Ω
10Ω
1μF
20V
iC
_
+
_
+
i
iL
uL
_
+
uC
_
+
根据换路定律可得:
可得t = 0+时等效电路如下
iL(0+) = iL(0–) = 0,相当于开路
uC(0+) = uC(0–) = 0,相当于短路
_
+
S

u2
u1
20Ω
10Ω
1μF
20V
iC
_
+
_
+
i
uL
_
+
其他各量的初始值为: