F一阶电路二阶电路第五版.ppt

教学目的和要求:1、熟练掌握一阶电路的零输入响应、零状态响应及全响应的分析与计算;2、理解时间常数及固有频率的概念;3、理解暂态与稳态的概念;4、掌握二阶电路方程的建立;5、理解RLC电路零输入响应过阻尼、欠阻尼及临界阻尼情况。重点:1、换路定理及初始值的求解;2、一阶电路方程的建立;3、直流激励下的一阶电路三要素法;4、阶跃响应与冲激响应;5、RLC电路零输入响应过阻尼、欠阻尼及临界阻尼情况难点:1、初始值的求解2、时间常数的求解3、阶跃响应与冲激响应?“稳态”与“暂态”的概念:?稳定状态:在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。例如直流电路中电压、电流大小和方向都不变,交流电路中大压和电流的大小不变。暂态过程:电路从一种稳态变化到另一种稳态的过渡过程。7-1动态电路的方程及其初始条件动态元件:电压和电流的约束关系是通过导数或积分表达的元件。一、一阶动态电路:电路中仅含有含一个动态元件的电路。所建立的电路方程是一阶线性常微分方程。当电路中含有n个动态元件时,建立的方程为n阶微分方程,成为n阶动态电路。二、换路:电路结构或电路参数发生突变而引起电路变化统称为换路。在动态电路中,换路时电路一般不能从原状态突变到另一状态,需要经历一个过程,即过渡过程(暂态过程)、、换路定律设:t=0时换路?0?0---换路前瞬间---换路后瞬间uc0EKR+_CuC意义:能量不能发生突变若ic有限,则:uc(o+)=uc(o-)1、引例1:图示电路t=0,K闭合,有??????tccd)(iC1)t(ut<0,K在“1”,有Uuc??)0(????????tccdiCdiC00)(1)(1?????????tccdiCu0)(1)0(?????????00)(1)0()0(??或q(o+)=q(o-)意义:能量不能发生突变2、引例2:图示电路若uL有限,则:iL(o+)=iL(o-)t=0,K闭合,有??????tLLd)(uL1)t(it<0,K打开,有0)0(??Li????????tLLduLduL00)(1)(1?????????tLLduLi0)(1)0(?????????00)(1)0()0(??duLiiLLL或?(o+)=?(o-)在换路前后电容电流和电感电压为有限值的条件下,换路前后瞬间电容电压和电感电流不能跃变。举例:图示电路,t<0,开关K闭合,电路稳定;t=0时刻,开关K打开,求uc(0+)和iL(0+)。3、换路定律:t<0,开关K闭合,电路稳定,有uc(o-)=10Vuc(o+)=uc(o-)=10ViL(o-)=5A根据换路定律,有iL(o+)=iL(o-)=5A(1)若ic有限,则:uc(o+)=uc(o-)或q(o+)=q(o-)(2)若uL有限,则:iL(o+)=iL(o-)或?(o+)=?(o-)四初始值的确定求解要点:2.)0()0()0()0(??????+时刻等效电路,确定其它电量的初始值。初始值(起始值):电路中u、i在t=0+时的数值。直接利用换路定律求解;+时刻等效电路--电容当成恒压源电感当成恒流源)0(0??cuE)0(??LSiI1、画出0-时刻的电路图,并计算uc(0-)和iL(0-)已知:电压表内阻H1k1V20????LRU、、??k500VR设开关K在t=0时打开。求:K打开的瞬间,电压表两的电压。解:换路前mA20100020)0(????RUiL(大小,方向都不变)换路瞬间mA20)0()0(????