章动态电路.ppt

2019年5月20日星期一,1,稳态,暂态,2019年5月20日星期一,2,1 换路定则,换路:,换路定则及初始值的确定,定则：,2019年5月20日星期一,3,2 初始值的确定,求解要点：,初始值：电路中 u、i 在 t=0+ 时 的大小。,2）.其它各量根据0+时等效电路求：,分析要点：,直流激励：稳态后电容：视为开路,直流激励：稳态后电感：视为短路,2019年5月20日星期一,4,例1,换路时电压方程 :,发生了突跳,2019年5月20日星期一,5,已知:,电压表内阻,设开关 K 在 t = 0 时打开。,求: K打开的瞬间,电压表两端 的电压。,解:,换路前,例2,2019年5月20日星期一,6,2019年5月20日星期一,7,已知: K 在“1”处停留已久，在t=0时合向“2”,例3,在t=0+时的值：,2019年5月20日星期一,8,解：,2019年5月20日星期一,9,t=0 + 时的等效电路,2019年5月20日星期一,10,计算结果,电量,2019年5月20日星期一,11,小结,，电感相当于断路。,2019年5月20日星期一,12,电压方程,根据电路规律列写电压、电流的微分方程，若微分方程是一阶的，则该电路为一阶电路（一阶电路中一般仅含一个储能元件。）如：,一阶电路过渡过程的分析,一阶电路的概念:,2019年5月20日星期一,13,一阶电路的零输入响应,零输入：输入0 （外电源输入0） 即：动态电路在没有外加激励时，仅由动态元件的初始储能引起的响应。,储能元件储存的能量,一、零输入响应,能量来源,最终,终值为0,2019年5月20日星期一,14,一阶电路的零状态响应,初始状 态为零,外电源 输入,直流 交流,充电,与电源变化 规律相同,能量来源,最终终值,零状态：,一阶电路的全响应,当一个非零初始状态的一阶电路受到激励时，电路的响应称为全响应。,2019年5月20日星期一,15,(一) 经典法,由数学分析知此种微分方程的解由两部分组成：,即：,例,K,R,E,+,_,C,2019年5月20日星期一,16, 称为时间常数,定义：,2019年5月20日星期一,17,关于时间常数的讨论,的物理意义: 决定电路过渡过程变化的快慢。,2019年5月20日星期一,18,当 t=5 时，过渡过程基本结束，uC达到稳态值。,当 时:,2019年5月20日星期一,19,2019年5月20日星期一,20,(二) 三要素法,根据经典法推导的结果：,可得一阶电路微分方程解的通用表达式：,2019年5月20日星期一,21,2019年5月20日星期一,22,三要素法求解过渡过程要点：,.,2019年5月20日星期一,23,“三要素”的计算（之一),（计算举例见前）,2019年5月20日星期一,24,“三要素”的计算（之二),2019年5月20日星期一,25,求稳态值举例,2019年5月20日星期一,26,例：,US=220V，R=100，C=0.5uF，C未充过电。 t=0时合上开关S。 求： uC、i；,2019年5月20日星期一,27,解：,2019年5月20日星期一,28,三、RL电路,直流电源,电路方程,2019年5月20日星期一,29,初始条件为iL(0+)=0,方程的解,2019年5月20日星期一,30,电容C=0.1F，求S闭合后电容两端的电压uC和电流i。,解：利用三要素法先求出uC 1、求初值,例：,i,2019年5月20日星期一,31,2、求终值,2019年5月20日星期一,32,3、求时间常数,Ro=2/5=10/7,2019年5月20日星期一,33,4、,i,i =,-,电流 i 也可以通过三要素法直接求得,2019年5月20日星期一,34,i,换路后的电路,2019年5月20日星期一,35,i 的初值,i 的终值,2019年5月20日星期一,36,求电路中的电流 i和iL。,解： 1、求初值,2、求终值,例：,2019年5月20日星期一,37,3、求时间常数,4、,2019年5月20日星期一,38,作业(第 96-100页）,3.2.2 3.3.1 3.3.3 3.4.2 3.4.3 3.6.2 3.6.4,