《电工电子技术基础及应用》课件 3.1 换路定律_第1页
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文档简介

第三章

线性动态电路分析《电工电子技术基础》线性动态电路分析换路定律一阶电路的分析三要素法求解一阶电路3.1换路定律《第三章线性动态电路分析》学习目标1.了解动态过程、动态电路的概念及动态变化发生的条件2.掌握换路定律及其解题方法3.1.1动态过程RL动态电路

电路从一种稳态变为另一种稳态需要的中间过程，称为动态过程，亦称过渡过程或暂态过程。3.1.1动态过程电感和电容都是储能元件，电路中至少含有一个储能元件电感L或电容C的电路称为动态电路。动态电路产生动态过程是有内因和外因原因的。内因是电路中含有储能元件（L或C）外因是电路发生电路结构或参数改变也就是说发生了换路，如：电路接通、断开、短路、电压改变等。产生动态过程的原因是发生变化时储能元件的能量不能跃变（或突变）。3.1.1动态过程动态过程的实质是储能元件的充、放电过程。电路的动态过程一般比较短暂，它的作用和影响都非常重要。有些电路设计时专门利用其动态过程来实现延时、波形产生等。3.1.2换路定律

uC(0+)=uC(0-)iL(0+)=iL(0-)3.1.2换路定律t=0表示换路瞬间（定为计时起点）t=0_表示换路前最后一瞬间t=0+表示换路后开始一瞬间，即换路的初始值电容元件上的电压和电感元件中的电流不能跃变，这就是换路定律，用公式表示为设：3.1.2换路定律注意：换路定律仅用于确定换路瞬间uC、iL的初始值只有电容的电压与电感的电流不能跃变，其余变量如iC、uL、uR、iR、电压源的电流都可在换路时跃变3.1.3初始值的计算初始值的计算，即t=0+时电路中的电压、电流初始值的计算，解题步骤为：根据换路前的电路求换路前瞬间uC(0–)、iL(0–)，注意电路视为一稳态，此时电感短路，电容开路根据换路定律求换路瞬间的uC(0＋)、iL(0＋)画出t＝0＋时的等效电路用直流电路分析方法，计算换路瞬间的其他电流、电压值3.1.3初始值的计算【例1】在下图（a）所示电路中，开关S闭合前，电容两端电压为零，求开关S闭合瞬间各元件电压和各支路电流的初始值。解：开关S闭合前uC(0-)=0开关S闭合后，根据换路定律，可得:uC(0+)=uC(0-)=03.1.3初始值的计算

【例1】在下图（a）所示电路中，开关S闭合前，电容两端电压为零，求开关S闭瞬间各元件电压和各支路电流的初始值。3.1.3初始值的计算

【例2】在图（a）所示电路中，电路原已稳定，t=0时，合上开关S。试求初始值i1(0+)、iL(0+)和uL

(0+)。3.1.3初始值的计算解：根据KVL可得：2i1(0+)-12=0，则i1(0+)=6A根据KCL可得：i(0+)=i1(0+)-iL(0+)=6-2=4A根据KVL有：4×4+uL(0+)=0，则uL(0+)=-16V【例2】在图（a）所示电

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