单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版标题样式 单击此处编辑母版标题样式 高等职业教育数字化学习中心 电气自动化技术专业教学资源库 电工电子技术 主 讲 张 强 知识点知识点 讲授内容讲授内容 项目一 电路分析基本定律与分析方法 RL电路的零状态响应 02 03 05 06 04 07 01 目目 录录 02 03 04 01 归纳总结 知识深化 知识准备 明确任务 一 明确任务 动态电路由储能元件组成如果动态元件在换路前没有储能 那么换路后瞬 间电容两端的电压为零 电感上的电流为零 我们称电路的这种状态为零初始 状态 一个零初始状态的电路 如果在换路后受到 直流 激励作用而产生的 电流 电压 则称为电路的零状态 充电 响应 本知识点是要结合例题 对 RL电路的零状态响应进行定量分析 并分析时间常数对响应的影响 二 知识准备 在图4 7 1所示电路 电感的电流为零 电路处于稳态 在 时开 关S闭合 我们现在就来分析换路后瞬间起到电路进入新的稳定状态这段 时间内电感 电阻两端的电压uL和uR及电感上电流 的变化 图4 7 1 RL电路零状态响应 1 过程分析 在换路瞬间 因为电感上电流不能突变 电路中的电流保持零不变 即此时 电阻上电压uR为零 电源电压全部加在电感两端 所以电感L两端的电压uL从零 突变为 随着时间的推移 电路中的电流 也逐渐加大 也随着逐渐加大 但同时电感电压 却逐渐降低 直到电路进入一个新的稳态 即 二 知识准备 一 RL串联电路的零状态响应 二 知识准备 一 RL串联电路的零状态响应 由图4 7 1所示电路 我们可以得到换路后电路的KVL方程 又因为 并结合初始条件有 换路后的电流 由两部分组成 第一项 是电路进入稳态时的电流值 是一 个稳态值 我们称之为 稳态分量 第二项 随时间按指数函数的规律 衰减 最后为零 称之为 暂态分量 2 定量分析 二 知识准备 换路后电感两端的电压 从 开始随时间按指数函数的规律衰减 最后为零 电阻两端电压 从零开始上升 最终达到稳态值 其暂态分 量 也随时间按同一指数规律衰减至零 图4 7 2给出了换路后电 路中各元件两端电压和电路中电流随时间变化的曲线 图4 7 2 RL电路零状态响应曲线 电路各电量的衰减速度取决于时间常数 其意义同前 一般电路换 路后在经过 的时间后 过渡过程就可当作结束 电路进入了另一个稳定状 态 图4 7 1中发生零状态响应的RL电路中只有一个电阻 当电路中有多个电 阻时 时间常数 中的 要理解为将电感 移去后 从所形成的二端口处 看进去的等效电阻 二 知识准备 三 知识深化 例4 7 1 在图4 7 1所示电路中 已知U S 20V R 20 L 5H 电感原先无 电流 电路处于稳态 试求开关S闭合后 时 电路中电流和电感两端电压 解 以开关S闭合时刻为计时起点 则有 当 秒时 电路中电流和电感两端电压分别为 1 如果动态元件在换路前没有储能 那么换路后瞬间电容两端的电压为零 电 感上的电流为零 我们称电路的这种状态为零初始状态 一个零初始状态的电 路 如果在换路后受到 直流 激励作用而产生的电流 电压 则称为电路的 零状态 充电 响应 2 在RL零状态响应电路中 换路后电感两端的电压随时间按指数函数的规律衰 减 最后为零 电阻两端电压从零开始上升 最终达到稳态值 其暂态分量也 随时间按同一指数规律衰减至零 3 RL 电路各电量的衰减速度取决于时间常数 当电路中有多个电阻时 时间 常数中的R要理解为将电感L移去后 从所形成的二端口处看进去的等效电阻 五 归纳总结 高等职业教育数字化学习中心 电气自动化技术专业教学资源库 谢谢 谢 谢 。
