邱关源 电路完整版

1、第5: 7章，第14章研究对象：线性动态电路讨论问题：动态电路的概念和瞬态分析方法此单元操作：动态电路的瞬态分析和计算分析和计算方法：时域分析(经典分析)复杂频域分析、开关、第7章第一电路和第二电路的时域分析，电路的运行状态分为：稳定状态(正常状态):在一定条件下稳定的工作状态。过渡状态(过渡):电路从一个正常状态到另一个正常状态的过渡期间的工作状态。过渡过程(过渡)结束后，电路进入正常状态。电路分析包括：(1)稳态分析：电路稳定时的分析计算。(2)瞬态分析：电路处于过渡状态时的分析和计算。简介，n阶电路的时域分析，1，动态电路及其电路方程式，7-1动态电路的方程式和初始条件，1。动态元素、电

2、容元素和电感元素、电容元素和电感元素随时存储在t中的能量是电容元素和电感元素。l和c是双元件补充元件，称为动态电路，包含动态元件(容量c和/电感l)的电路。2 .动态回路，动态回路包含：线性动态回路：独立电源、线性控制源和线性手动组件(r、l、c)。非线性动态电路：包含非线性元件(非线性控制来源或非线性r、l、c)的动态电路。7-1动态电路的方程式及其初始条件，1，动态电路及其电路方程式，套用KVL和元件的VCR，是，使用电流I做为变数时，3。动态电路的方程式，范例，RC电路，1，动态电路及其电路方程式，第一线性常微分方程式，7-1动态电路的方程式及其初始条件，套用KVL和元件的VCR，使用感

3、应电压uL做为变数时，RL电路，第一线性常微分方程式，7-1动态电路的方程式包含动态元件(称为主(动态)电路的电容c或电感l)的线性电路，称为动态电路的方程式，例如，主电路、结论、主线性常微分方程式。主RC回路、主RL回路、7-1动态回路的表达式及其初始条件、主、动态回路和回路表达式、3 .动态电路的方程式、主要线性常微分方程式、次要电路、RLC电路、套用KVL和元件的VCR、次要线性常微分方程式，以及包含次要动态元件(通常称为次要(动态)电路)的线性电路。结论，二阶线性常微分方程，7-1动态电路的方程和初始条件，一阶及其电路方程，3。包括动态电路的方程式、一阶电路，通常是一阶线性微分方程的动

4、态元件。描述线性动态电路的方程式(KVL和KCL)是微分方程式；动态电路方程式的阶数通常等于电路中独立动态元件的数目。一种二次电路，通常描述电路的方程是二次线性微分方程。结论，注：与电路结构有关。7-1动态电路的方程式和初始条件，1，动态电路及其电路方程式，父电路，父电路，电路包含多个(3个以上)独立动态元件，描述电路的方程式为父微分方程式。比较学习：在线性电阻电路中，电阻元素的VCR是代数形式，线性控制源的控制关系也是线性代数形式，所以线性电阻电路的方程是线性代数方程。例如分支电流方程、电路电流方程和节点电压方程。7-1动态回路的表达式和初始条件，1，动态回路及其表达式，此时回路的结构发生了

5、变化。这种变化称为时间内电路变更。由于电路的结构变化、组件参数更改以及电源的访问或断开而引起的电路更改统称为“路径更改”。改变路后，电路的电压和电流都改变了。1 .路径变更，2，动态电路的性质，7-1动态电路的方程式和初始条件，例如，元件的参数在此时变更。这种变化称为时间内电路变更。此时电压源接入电路。这种变化称为时间内电路变更。，2 .3小时，电路变更时间，变更前结束时间，变更后初始时间，变更后经过的时间为00，变更前，变更后一般为t=0小时开关行为，即t=0小时电路变更。第二，动态电路的性质，7-1动态电路的方程式及其初始条件，3 .动态电路的转换过程(瞬态过程或动态过程)，变更电路后，K

6、CL和KVL方程式会发生变更。因此，电路的电流、电压也发生了变化。也就是说，如果路径发生变化，回路的运行状态就会发生变化。电路改变后，电路将改变原来的工作状态，切换到其他新的稳定状态。这种转换需要一定的时间，或者必须经过称为转换或过渡过程的过程。7-1动态电路的方程式及其初始条件，第二，动态电路的性质，电路的转换过程：i=0，uC=Us，i=0，uC=0，S开机后很长时间，电容充电完成，回路达到新的稳定状态：第一RC回路，以前的稳定状态，转换状态，例如，瞬态，7-1动态电路的方程及其初始条件，2，动态电路的特征，3。动态电路的转换过程，uL=0，i=Us/R，i=0，uL=0，S开机后很长时间

7、，电路达到新的稳定状态，电感应视为短路，S不起作用，电路稳定状态：1，7-1动态电路的方程式和初始条件，2，动态电路的性质，3。动态电路的转换过程，瞬态，4 .有包括动态电路转换过程的原因、动态电路包含能量存储元件(容量c元件和电感元件l)的转换期间转换过程，这些存储的能量包括：能量变化(增加或减少)需要一定的时间或经过过程。7-1动态电路的方程和初始条件，其次是动态电路的特性，动态电路转换过程的原因是动态元件能量的变化。电路发生变化时，电压和电流发生变化。例如，转换周期为零，电阻电路，电阻电路中没有变更后能量储存元件(l，c)的能量变更(变更)。因此，通常认为电阻电路在改变路径后没有过渡过程

8、。7-1动态电路的方程式和初始条件，2，动态电路的性质，4。动态电路转换过程的原因，动态电路转换后，需要转换过程(动态过程或瞬态过程)以达到其他新的稳定状态。5 .动态电路的重要特性，7-1动态电路的方程及其初始条件，2，动态电路的特性，以前的稳定状态，过渡过程，新的稳定状态，2。复杂频域分析，1 .时域分析(经典分析)、微分方程求解、电压和电流查找；在复杂频域中应用分析计算的拉普拉斯变换，本章，高阶微分方程用计算机辅助分析解决。根据、KVL、KCL和分量VCR构建回路的微分方程。第三，动态电路的瞬态分析，第14章，选择u(t)或i(t)作为电路变量；7-1动态回路的方程式和初始条件在时间域(

9、t域)中分析和计算，并应用于根据计算结果分析的简单回路。t=0时，电流i(0)、电压u(0)和每个阶导数都称为回路的初始条件或初始值。在T=0时变更电路，将路径变更后(t0)的初始时间设定为t=0。4，电路的初始条件(初始值)，例如电阻元件的电流和电压，电容器的电流和电感的电压称为非独立初始条件。电路中所有初始值的和称为独立初始值，其他称为非独立初始值。7-1动态电路的方程和初始条件(例如，5，替换规则)必须在动态电路的瞬态时域分析中构建和求解电路的微分方程，电路的初始条件是求解微分方程所必需的。由于是显式的，在解决动态电路的瞬态状态时，必须首先解决电路的初始条件。电路的初始条件中，和是独立初

10、始条件，如果您知道独立初始值，则可以取得其他非独立初始值。，7-1动态回路的表达式和初始条件，例如路径更改规则1，(00)部分，如果iC()是有限值，则积分项为0，路径更改规则1成立。电路在t=0时切换，7-1动态电路的方程式及其初始条件，5，替代规则，感应：亮显，t=0时切换电路，并且在替代期间，载流量电流为有限值(所有一般电路均已满足)，则t=0时，载流量电压连续，并发生跳跃，通常，如果在道路规则2，(00)部分中uL()是有限值，则积分项为0，道路规则2成立。电路在t=0时切换，7-1动态电路的方程式及其初始条件，5，路径变更规则，导出：亮显，t=0变更电路，路径变更时电感电压为有限值(

11、一般电路均满足)，t=0时电感电流，一般来说，换车道规则、电容电流和电感电压是有限值，是设定换路规则的条件。交换时(t=0)，感应电压uL为有限值时，感应电流iL(磁通量)在交换前后保持不变。在交换时间(t=0)时，如果电容器电流iC是有限值，则电容器电压uC(电荷q)在转换前后保持不变。路径变更规则反映动态元素能量不断变更，不能跳跃。注释，7-1动态回路的表达式及其初始条件，5，路径更改规则，6，如何解决动态回路的初始值，(2)根据路径更改，uC(0 )=uC(0)=8V，(1)，电容断路，电压源代替电容，注意，解决方案，7-1动态回路的方程及其初始条件，iL(0 )=iL(0)=2A，示例

12、2，t=0闭合开关s，初始电压uL(0)，(2)换向规则：电感替代，解决方案，电感短路，(3) uL(0)，注意(1) 0等效电路绘制，iL(0)，7-1动态电路的方程式和初始条件，动态电路的附注：绘制0-对等电路；(2)根据路由规则，独立初始值uC(0)和iL(0)；中选择所需的构件。(3)其他非独立初始值在路径变更后从0等效电路中计算。注：更换后，应绘制0等效电路，在0等效电路中，电容器应替换为电压源，电感应替换为电流源。摘要，7-1动态电路的方程式和初始条件，根据替用清理，iL(0)=Is，uC(0)=RIs，uL(0 )=-RIS，初始值iC(0)，uL，是，(1)绘制0等效回路，(3) 0等效回路计算非独立初始值，7-