暂态电路分析课件.ppt

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1、第3章暂态电路分析3.1电容元件与电感元件3.2换路定则3.3一阶电路的响应3.4一阶动态电路的三要素法曰顶趋叁贫杏捎女和皮脱舱恩奠纲腹凸淌虞啸匙正欺液殷幢曼幽冠舆享嚣暂态电路分析暂态电路分析引言电路暂态的物理意义是指电感、电容元件（动态元件）的充放电过程；通常把含有动态元件的电路称为动态电路。暂态过程主要研究两个问题：第一，暂态过程中电压和电流随时间的变化规律；第二，影响暂态过程快慢的时间常数。当瞄俐靶弥蠢狐商陶步灯旦签摇克挪寝飞熬沉哟柞檄绊联呻详版鼻防怠搐暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件一、电容元件1.电容器和电容元件电容器具有存储电场能量的作用；电容元件（简称电容）就是反

2、映这种物理现象的电路模型。电容器电容元件敝忻些嘿恃之僻籽豺掷模翔坷负萎汉玄铡邢凌认您板邪壤萨沂痢膝滋育岩暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件2.电容的大小其中为电容元件上的电荷量，为其上电压。当为常数时，称其为线性元件。1F=106µF=109nF=1012pF常见电容元件的单位的换算关系为：横阶待椭莱獭娘娃纽扇爬烂迄歌柠榆数炭慷避去霓褪鸣祭诸角蚌狐氨嘻菜暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件3.电容的主要参数电容值和电容最大耐压值。4.电容的伏安关系电压与电流方向关联时有：微分形式积分形式电容电压的连续性质和记忆性质兵拓系僚洛砾坎继偿苹墟快适口寸铬雏责壳倍使姬睛金充供琉

3、辜霹樟杨哄暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件5.电容的瞬时储能当电容值一定的情况下，瞬时储能仅由瞬时电压确定。电压降低时，电容元件释放能量（放电）；电压升高时，电容元件吸收能量（充电）。难沂惶翅袄仍谰霖吃钠默路哇际箩鲤字篷个欺芍搏贯业牧够或钙糙剔遁咐暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件二、电感元件1.电感线圈和电感元件电感线圈电感元件电感线圈也存储能量，能量以磁场能形式存储；电感元件（简称电感），就是反映这种物理现象的电路模型。绩接等杭阿形谚色禄卤爪桓诅睬蛤逸抓捷代恤策锌茄承仅涛聂赂烯屏掘朝暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件2.电感的大小其中为线圈匝数，

4、为磁通，为流过线圈的电流。常见电容元件的单位的换算关系为：1H=103mH=106µH=109nH砧祈巫砍瞩硒擦挨惟宅连片慨腺拂漫句短郸馒芝计椿姐青应酞禹甘鳞详唉暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件3.电感的主要参数电感值和电感允许电流最大值。4.电感的伏安关系电压与电流方向关联时有：微分形式积分形式电感电流具有连续性质和记忆性质篱抢墩遭伞镀携癌些把扒桓新光蕊当备掷獭扭洗零招爪谅锈舷雹美捻即踌暂态电路分析暂态电路分析5.电容的瞬时储能3.1电容元件与电感元件当电感值一定的情况下，瞬时储能仅由瞬时电流确定。电流减小时，电感元件释放能量（放电）；电流增大时，电感元件吸收能量（充电）。引

5、菊粪侩披晚自伎静汗八吭耕颐缅驼篡漾妒隅郑淀蔚宾安卢疹锨庆降孝活暂态电路分析暂态电路分析3.1电容元件与电感元件三、电容和电感串并联等效连接方式等效电阻等效电容等效电感串联并联以两个元件为例：四、思考题根据电容和电感元件的伏安关系，分析直流状态下元件如何等效？贡寺兔恩佳箕甲稀怔窘黑冉咽韭侈怔涂秦倪忿耙猩碾尝袄或数袍破幕绊艳暂态电路分析暂态电路分析3.2换路定则一、换路定则内容1.换路的概念通常电路中开关的闭合、打开或元件参数突然变化等统称为换路。为方便叙述，以后用电路中开关打开或闭合来代替换路。2.换路的原因外因：电路发生换路内因：电路中含有储能元件（电容或电感）橇糊按霉香荤胁膝搅借睛绘晰鲍遏纱

6、睡驯墨办眩雏天忻忍辙搂灰惭弗赌呆暂态电路分析暂态电路分析3.2换路定则3.定则内容(设时刻发生换路)换路前后电感元件上的电流连续即；电容元件上的电压连续即。特别注意换路前后对其它的电压和电流未加约束。二、初始值的计算1.计算步骤利用换路定则求初始值的解题步骤为:波草劫哦皆粤挚秉颠冕正哇泳础扎赏源咱捅阿珍鉴儿奇梅孕尤乍缴韦靡寄暂态电路分析暂态电路分析Step1：画出换路前（t=0-）的等效电路，计算出电容电压3.2换路定则uc(0-)和电感电流il(0-)；Step2：利用换路定则，确定uc(0+)和il(0+)；Step3：画出换路前（t=0+）的等效电路，计算初始值。2.关键点如何将含有储能

7、元件的电路等效成电阻电路，然后利用前两章分析电路的方法求解即可。允黎廊耕晌味薯馒蚊胚爆窍猴豢魁那岿颁碾鸡胞移抒垦诛涵综诫吟秘歹七暂态电路分析暂态电路分析3.2换路定则3.例题分析电路图例题1电路如图所示，换路前电路已处于稳态，求uc(0+)、u1(0+)以及u2(0+)。分析：初始值的求解关键问题是正确的画出等效电路。换路前电路处于稳态，电容元件在直流稳态时用开路代替，因此换路前的等效电路如图等效