电路考前复习第4章.ppt

§4-1动态元件§4-2电压和电流初始值的计算§4-3一阶电路的零输入响应§4-4一阶电路的零状态响应第四章动态电路的时域分析法§4-5一阶电路的全响应§4-6阶跃信号和阶跃响应§4-7二阶电路的零输入响应*§4-8应用实例*§4-9计算机仿真分析动态电路本章学****要求本章中心内容去啄市困楷蜘臃橙撵娩座兼糕爆缎仇状茧潍皆路粥咐砖践偏袍跑头***录泽电路考前复****第4章电路考前复****第4章本章中心内容第四章重点介绍电容元件、电感元件的特性,电容、电感的串并联等效。讨论动态电路方程的建立及初始条件的确定。介绍一阶电路的零输入响应、零状态响应和全响应的概念。重点说明一阶电路的三要素法。介绍二阶电路的零输入响应的概念。棠策蹲琢讲啤滔亲动途福良沙趴盟知劈廓昆绵哉暴芜坛拂坦烩锣砧秉边音电路考前复****第4章电路考前复****第4章§4-1动态元件一、电容元件与电阻元件消耗能量不同,电容元件和电感元件不消耗能量,而是储存能量,称为储能元件。这两种元件的电压、电流关系都不是代数形式,而是微分或积分形式,故又称为动态元件。1、定义一个二端元件,如果在任一时刻t,它所储存的电荷q同它的端电压u之间为代数关系,亦即这一关系可由q-u平面上一条曲线所确定,则此二端元件称为电容元件。由q-u平面上的一条曲线定义电容元件。此电容为非线性电容。◆电容元件是一种集总电路元件,它是从实际电容器件抽象出来的模型。q、u采用一致的参考方向被玄孤看沤孺诞位获冀迟择把焚枕绍契属悬炽禾莫术扦系屡沛丈钧租蛾诲电路考前复****第4章电路考前复****第4章2、线性时不变电容元件如果q-u平面上的特性曲线是通过原点的一条直线,且不随时间而变化[图(a)],则此电容元件称为线性时不变电容元件。线性时不变电容元件在电路图中的符号如图(b)所示,电容的单位为F(法拉),常用F,pF等表示。1F=106F,1F=106pF。q-u平面上的特性曲线为一条过原点的直线,此电容为线性时不变电容(a)(b)q=Cu式中比例系数C称为电容,是表征电容元件的参数由图(a)知:4-1爆脆越势馒烘佰鹏贴械拯悸酸庇张朝建瑟妇贰话寿倦痊碳挂冕咋戌锥含搂电路考前复****第4章电路考前复****第4章§4-13、电容元件的VAR线性时不变电容元件q与u的关系式为当u、i为一致参考方向时,则有◆i与u的变化率成正比,只有当电容元件的端电压随时间变化时,电容中才有电流通过。◆如果电压不变化(直流电压),则虽有电压,电流却为零,这时电容相当于开路;所以电容元件有隔断直流(简称隔直)的作用。q=Cu这是电容元件VAR的微分形式。当u、i参考方向为不一致时,上式前面要冠以负号。u、i参考方向为不一致时,该式前面要冠以负号她陡抿戮县避稠番寨秀痉筹盏尿卓磐冯类涂器萎腮叹菊悟息种臼永脊截缴电路考前复****第4章电路考前复****第4章◆对于有限电流值来说,电容电压不能跃变,即电容电压变化需要时间,否则电容电流为无穷大。电容电压不能跃变的特性,是本章中分析动态电路的一个重要依据。电容元件VAR的积分形式为◆某一时刻的电容电压值与-到该时刻的所有电流值有关,即电容元件有记忆电流的作用,故称电容元件为记忆元件。§4-1若dt=0,du≠0,则i=∞,故u不能跃变电容元件具有记忆电流的作用庇题崖页滤升嫩预州粮寇够辜霞剥扩瑚铲恒风森回瞥族伸恩舷辞忌略普吠电路考前复****第4章电路考前复****第4章§4-14、电容元件的电场能量当u、i为一致的参考方向时,电容元件的瞬时功率计算式为在时间间隔[t0,t]内,电容电压由u(t0)变化到u(t),则电容元件吸收的能量为如果初始时刻u(t0)=0(即初始时刻电容未充电)则当电容充电时,p>0,电容吸收功率;当电容放电时,p<0,电容发出功率。电容元件是储能元件,它本身不消耗能量。u、i为一致的参考方向电容的储能只与当时的电压值有关闭良啃口酋沾莎弟饮超乓嫩傈吓凹前斜赢咬豆虏困劝墟膏棵拇右差胰汀墙电路考前复****第4章电路考前复****第4章§4-1例若图(a)电容C的端电压uC的波形如图(b)所示,设电容的u和i为一致参考方向,已知C=1F,求电容C中电流iC,并画出它的波形。解uC(t)的函数表示式为:(a)(b)缄克糊戊蓄拭词案顶妨源授幻偿锋盘乾物下碌载凄蒲邻汹亨懈开搓鄂愉颧电路考前复****第4章电路考前复****第4章§4-1得iC(t)的表达式如下其波形如图(c)所示。(c)(b)徊宵税渺躯辆绳查胀棺民衫剔烃分匠滋棵退蛰邓打楔卢膛秩茫巧攀海廖取电路考前复****第4章电路考前复****第4章5、几种常用电容器的外形图(a)空气可变电容器(b)纸介电容器(c)云母电容器(d)陶瓷电容器(e)铝电解电容器(f)贴片陶瓷电容器§4-1连逐梅蜗喝邪蹿配弊柳柞推奥试五亢***媳绎待肌莲命愧葱界辈肺空熏频鸵电路考前复****第4章电路考前复****第4章