第5章 电路的暂态分析.ppt

1、第5章电路的瞬态分析(电路的过渡过程)，5.1概述5.2路径变化定理和初始值的确定5.3一阶电路的过渡过程分析5.4脉冲激励下的RC电路5.5具有多个储能元件的一阶电路5.6正弦激励下的下一阶电路的过渡过程5.7二阶电路的过渡过程介绍，5.1概述，稳态，瞬态，具有过渡过程的电路和原因？电阻电路电阻是一种耗能元件，其电流随电压比例而变化，没有过渡过程。电容器是一种储能元件，其储存的能量是电场能。它的尺寸是：电容电路和储能元件。因为能量的储存和释放需要一个过程，所以在有电容的电路中有一个过渡过程。储能元件电感电路电感是一种储能元件，其储存的能量是磁场能量，其大小为：由于能量的储存和释放需要一个过程

2、，在有电感的电路中有一个过渡过程。结论：含储能元件的电路在电路状态变化时(如电路接通电源、断开电源、电路参数变化等)有一个过渡过程。)；没有储能，电阻电路就没有过渡过程。在过渡过程中，电路中的U和I从“旧稳态”过渡到“新稳态”。此时，U和I处于暂时的不稳定状态，所以过渡过程也称为电路的瞬态过程。研究过渡过程的意义：过渡过程是一种自然现象，因此研究过渡过程非常重要。过渡过程的存在有利也有弊。有利的方面，例如在电子技术中经常使用它来产生各种波形；瞬态过程瞬间可能出现过电压或过电流等不利方面，导致设备损坏，必须采取预防措施。5.2.1电路变化定理，电路状态变化的电路变化：例如，5.2，开关定理和初始

3、值的确定，以及开关定理：在开关的瞬间，电容器上的电压和电感器中的电流不能突然改变。电容器上的电压和电感器中的电流在转换电路时不会突然变化的原因解释如下：自然物体所拥有的能量不会突然变化，能量的积累或释放需要一定的时间。因此、*、*，所以电容电压不能突然变化。从电路关系分析，K闭合后，列回路电压方程为：K，R，E，C，I，UC，5.2.2初始值的确定，求解要点：初始值(初始值):例1，电压方程：在改变电路时发生突变，例2，已知：电压表内阻，当t=0时，让开关k断开。寻找： K接通时电压表2的电压。等效电路，已知： K长时间保持在“1”，当t=0时收敛到“2”。例3，解决方案：当t=0时等效电路，

4、计算结果，电量，总结，电感等效于开路。自学课本，提示：首先画出等效电路，t=0时的电压方程，并根据电路定律写出电压和电流的微分方程。如果微分方程是一阶的，那么电路是一阶电路(一阶电路通常只包含一个能量存储元件。如：5.3一阶电路过渡过程分析，一阶电路概念：5.3.1一阶电路过渡过程求解方法，(1)经典方法：用数学方法求解微分方程；(2)三元法：初值，稳态值，时间常数，(1)经典法，从数学分析可知，这个微分方程的解由两部分组成：例如，k，r，e，以指数的形式。假设：因此，齐次方程的一般解是：3。微分方程的所有解，称为时间常数，被定义为：关于时间常数的讨论的物理意义，确定电路转换的速度。当t=5时

5、，过渡过程基本结束，uC达到稳态值。根据经典方法得到的结果，可以得到一阶电路微分方程解的一般表达式。三元素法求解过渡过程的要点是：“三元素”(一)的计算、“三元素”(二)的计算、稳态然后：R和L电路的求解、齐次微分方程、R和L电路的计算实例、“三因子法”的实例、的电感电压、实例1，已知K在t=0时闭合，电路在电路变化前处于稳态。第一步是：找到初始值，第二步是：找到稳态值，第三步是：找到时间常数，t=0，3a，l，k，R2，R1，当t=0时，k收敛到“1”，当t=1时，t=20毫秒，k从“1”收敛到“2”。示例2，解决方案：第一阶段(t=0 20 ms，k: 31)，初始值，K，E1，3v，1，R1，R2，1k，2k，c，3，时间常数，第一阶段(k: 31)，K，下一阶段的起点，3，t，20 ms，1，起始值，第二阶段： 20ms，(K乘12)，K，E1，R1， 5.3.2 RC，1k，2k，c，3，第二阶段总结：第一阶段总结：总波形始终是连续的，不能突然跳变