电工电子技术-3.ppt

第三章 电路的暂态分析
第一节 暂态分析的基本概念与换路定律
第二节 RC电路的暂态过程
第三节 一阶电路暂态分析的三要素法
第四节 RL电路的暂态过程
样***狄锦佣玉蹈附疲宵漂印磐镣羊几象决端鳃果蕉识横汹留税朽草膏绸并电工电子技术-3电工电子技术-3
返回
第一节 暂态分析的基本概念与 换路定律
暂态过程
产生暂态过程的原因
换路定律
暂补越但李呜修娇告实寥栖策乙郭颐涌饥二闲戮皿赖移货侣否切橙范纶油电工电子技术-3电工电子技术-3
一、暂态过程
返回
稳态：电路中的电流，电压稳定不变或者是时间上的周期函数，称为电路处于稳态。
当一个稳态电路的结构或元件参数发生改变时，电路原稳态被破坏而转变到另一种稳态所经历的过程，称为电路中的过渡过程。由于过渡过程经历的时间很短，所以又称为暂态过程或暂态。
峙讼究抖职同锗柜兴箍眯钉挽甄姓柴俐裕拿秉投坤刺魄防俐空资高卧壳榔电工电子技术-3电工电子技术-3
若开关在t = 0 时接通，电路中的电流逐渐增加，最终达到I=U/R,这是一种稳态。
+
－
t=0
S
R
L
UL
US
UR
S打开时，电路中的电流等于零，这是一种稳态。
在图示的RL电路中
返回
呆塌未绞拦歉钞院挂仆郸买笆旭刃评小远乌升褒乾昼晶拖惑漾亥里绽客氧电工电子技术-3电工电子技术-3
二、产生暂态过程的原因
内因：电路中存在储能元件（C、L）
电容与电感上存储的能量不能跃变，所以，在含有C、L的电路中，从一种稳态到另一种稳态，要有一个过渡过程。
返回
外因： 换路
换路是指电路的结构或参数发生变化。如开关的通断、短路、信号突然接入、电源电路参数的改变等。
换路时电路的状态会发生改变。
烁俩糕密幼庐铝庸叉传糕民万轩式且夺龄己谣综坠毛千蔗哼俱塔巫搅诱重电工电子技术-3电工电子技术-3
三、换路定律
通常我们把换路瞬间作为计时起点。 即在t＝0时换路。把换路前的终结时刻记为 t ＝0-，把换路后的初始时刻记为t ＝0+。
在电感元件中，储存的磁场能量为 WL=1/2 L iL2,电感中的能量不能跃变，表现为电感中的电流iL不能跃变。
返回
柞族员朱缨丛痰寇绘包兵端浊皱孕妒似挥淀惰吞霞钱辉镐伯掐痞嫌衔付用电工电子技术-3电工电子技术-3
三、换路定律
通常我们把换路瞬间作为计时起点。 即在t＝0时换路。把换路前的终结时刻记为 t ＝0-，把换路后的初始时刻记为t ＝0+。
在电容元件中，储存的电场能量为WC=1/2CUC2,电容中的能量不能跃变，表现为电容两端的电压不能跃变。
iL(0+)＝iL(0－)
uC(0+)＝uC(0－)
电感中的电流和电容两端的电压不能跃变称为换路定律，表示为：
余揖震锰欠棺凋茵肚拇粒逾讯呜编判乔亏畸嚷纲凭锡增锁巾锑泽****勉出瘤电工电子技术-3电工电子技术-3
换路定律适用于换路瞬间，用它来确定暂态过程的初始值。
返回
若iL(0+)= iL (0－)=0，uC(0+)= uC(0－)=0，换路瞬间，电容相当于短路，电感相当于断路。
若iL(0+)= iL(0－)≠0，uC(0+)= uC(0－) ≠0，换路瞬间，电容相当于恒压源，电感相当于恒流源。
电路中其它电压电流在换路瞬间，用换路定律、KVL、KCL定律联合求解。
随租螟撇****嘴轮振拣元藉婿靡惮闽壕遁娶庄羚井坝栓赖冠糠拙泣炸胡惺唆电工电子技术-3电工电子技术-3
元件
特征
C
L
iL(t)
t = 0+
t = 0－
t =∞
uC(t)
uC(0+)=0
uC(0－ )
=0
uC(0－ )
=U0
uC(0+)=U0
+
-
开路
短路
iL(0+)=I0
iL(0－)
=I0
iL(0-)=0
iL(0+)=0
返回
舆祟征爷蜡统毯盖傣芋模硷侈出晕争镰桑控壕投叙让哼茵阳蓬掘攫徒邀郭电工电子技术-3电工电子技术-3
例、在图示电路中，已知：R=1kΩ
US=10V，L=1H,求开关闭合后的初始值。
+
－
S
i
uL
R
US
返回
解：
∵S闭合前，电路已
处于稳态。
iL(0－ ) = 0
在S闭合的瞬间，根据换路定律有：