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文档简介

2011年教师教学技能竞赛暨第五届青年教师讲课竞赛 2011年4月 电路的暂态分析 初始值的确定 复赛 电气学院李冀昆 2 稳态 暂态 概述 3 电阻电路 电阻是耗能元件 其上电流随电压比例变化 不存在过渡过程 产生过渡过程 transientresponse 的电路及原因 4 电容为储能元件 它储存的能量为电场能量 其大小为 电容电路 储能元件 因为能量的存储和释放需要一个过程 所以有电容的电路存在过渡过程 5 储能元件 电感电路 电感为储能元件 它储存的能量为磁场能量 其大小为 因为能量的存储和释放需要一个过程 所以有电感的电路存在过渡过程 6 结论 有储能元件 L C 的电路在电路状态发生变化 换路 时 如 电路接入电源 从电源断开 电路参数改变等 存在过渡过程 没有储能作用的电阻 R 电路 不存在过渡过程 电路中的u i在过渡过程期间 从 旧稳态 进入 新稳态 此时u i都处于暂时的不稳定状态 所以过渡过程又称为电路的暂态过程 7 讲课重点 直流电路 交流电路都存在过渡过程 我们讲课的重点是直流电路的过渡过程 研究过渡过程的意义 过渡过程是一种自然现象 对它的研究很重要 过渡过程的存在有利有弊 有利的方面 如电子技术中常用它来产生各种波形 不利的方面 如在暂态过程发生的瞬间 可能出现过压或过流 致使设备损坏 必须采取防范措施 说明 8 换路 电路状态的改变 如 5 1换路定理 lawofswitch 与电压和电流初始值的确定 9 换路定则 在换路瞬间 电容上的电压 电感中的电流不能突变 设 t 0时换路 换路前稳态终了瞬间 换路后暂态起始瞬间 10 换路瞬间 电容上的电压 电感中的电流不能突变的原因解释如下 自然界物体所具有的能量不能突变 能量的积累或释放需要一定的时间 所以 11 所以电容电压不能突变 从电路关系分析 K R U C i uC K闭合后 列回路电压方程 12 求解要点 初始值 起始值 电路中u i在t 0 时的大小 初始值的确定 13 换路时电压方程 发生了突跳 例1 14 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 15 16 已知 K在 1 处停留已久 在t 0时合向 2 例3 17 解 18 t 0 时的等效电路 19 计算结果 电量 20 小结暂态过程的初始值的确定方法 初始值的确定 要依据换路定则及电路性质来分析 也受电路约束方程的制约 换路前的瞬间 将电路视为稳态 电容开路 电感短路 确定uC 0 或者iL 0 画出t 0 时刻的等效电路 电容用Us uC 0 的恒压源来代替 电感用Is iL 0 恒流源来代替 若电路无储能 则视电容C为短路 电感L为开路 根
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