电子行业电路的暂态分析电路的瞬态分析PPT57页1

《电子行业电路的暂态分析电路的瞬态分析PPT57页1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电子行业电路的暂态分析电路的瞬态分析PPT57页1（57页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载第第 2 章章 电路的瞬态分析电路的瞬态分析2.1 瞬态分析的基本概念瞬态分析的基本概念2.2 储能元件储能元件2.4 RC 电路的瞬态分析电路的瞬态分析2.5 RL 电路的瞬态分析电路的瞬态分析 2.6 一阶电路瞬态分析的三要素法一阶电路瞬态分析的三要素法分析与思考分析与思考练习题练习题教学基本要求教学基本要求返回主页返回主页2.3 换路定律换路定律1第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 基本要求基本要求1. 了解电路

2、的稳态和瞬态，激励和响应；了解电路的稳态和瞬态，激励和响应；2. 理解储能元件的电压电流关系、储能特性和在稳理解储能元件的电压电流关系、储能特性和在稳态直流电路中的作用；态直流电路中的作用；3. 理解电路的理解电路的换路定律换路定律；4. 了解用微分方程式法求电路响应，理解储能元件了解用微分方程式法求电路响应，理解储能元件的放电和充电规律；的放电和充电规律；5. 理解理解时间常数的意义时间常数的意义；6. 掌握掌握初始值、稳态值和时间常数初始值、稳态值和时间常数的计算方法，的计算方法，掌掌握三要素法。握三要素法。返返 回回下一节下一节下一页下一页2第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态

3、分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载2.1 瞬态分析的基本概念瞬态分析的基本概念 换路换路：电路接通、断开、改接以及参数和电源发：电路接通、断开、改接以及参数和电源发生突变等等。生突变等等。( (一一) ) 稳态和瞬态稳态和瞬态稳态稳态瞬态瞬态新的稳态新的稳态换路换路 稳态：电路的结构和元件的参数一定时，电路的稳态：电路的结构和元件的参数一定时，电路的工作状态一定，电压和电流不会改变。工作状态一定，电压和电流不会改变。瞬态瞬态(过渡状态过渡状态)：电路在过渡过程中所处的状态。：电路在过渡过程中所处的状态。返返 回回下一节下一节下一页下一页3第第 2 章章 电电 路路 的

4、的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载电路在换路后出现过渡过程的原因：电路在换路后出现过渡过程的原因：内因：电路中有储能元件内因：电路中有储能元件电容电容 C 或电感或电感 L开关开关S 闭闭合合US稳态稳态瞬态瞬态旧稳态旧稳态新稳态新稳态返返 回回下一节下一节下一页下一页上一页上一页SRtO外因：换路外因：换路4第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(二二) 激励和响应激励和响应激励激励 ( (输入输入) )：电路从电源：电路从电源 ( (包括信号源包括信号源) ) 输入输入 的信号。的

5、信号。 响应分类：响应分类： 全响应全响应 = = 零输入响应零输入响应 + + 零状态响应零状态响应响应响应 ( (输出输出) )：电路在外部激励的作用下，或者：电路在外部激励的作用下，或者在内部储能的作用下产生的电压和电流。在内部储能的作用下产生的电压和电流。阶跃响应阶跃响应正弦响应正弦响应脉冲响应脉冲响应零输入响应：零输入响应：零状态响应：零状态响应：全响应全响应：阶跃激励阶跃激励产生产生原因原因激励激励波形波形返返 回回下一节下一节下一页下一页上一页上一页内部储能作用内部储能作用外部激励作用外部激励作用5第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库

6、下载中国最大的资料库下载2.2 储能元件储能元件(一一) 电容电容+ + 电压与电流的关系电压与电流的关系:瞬时功率：瞬时功率： 返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页(a) 电容器电容器 (b) 理想元件理想元件 6第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 说明说明 C 从外部从外部输入电功率，电能输入电功率，电能 电场能电场能说明说明 C 向外部向外部输出电功率，电场能输出电功率，电场能 电能电能当当t = 0 时时, ,u 由由0 U, ,则输入电能则输入电能 瞬时功率瞬时功率 则则 C 储存的电场能储

7、存的电场能: : 单位：焦单位：焦 耳耳 (J)返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页7第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 所以所以电容电压电容电压 u 不能发生突变不能发生突变, ,否则外部需要向否则外部需要向C 供给无穷大功率。供给无穷大功率。 C 储存的电场能储存的电场能 直流电路中直流电路中 U = 常数常数 I = 0 C 相当于开路相当于开路, ,隔直作用隔直作用返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页 则则8第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自

8、 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载电容串联电容串联电容并联电容并联返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页9第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(二二) 电感电感设线圈匝数为设线圈匝数为 N，则，则磁链磁链 = N L电感电感单位：韦单位：韦伯伯(Wb)单位：亨单位：亨利利(H)返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页 (a) 电感器电感器 (b) 理想电感元件理想电感元件 10第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下

9、载L规定规定：e 的参考方向与磁力线的的参考方向与磁力线的方向符合方向符合右手螺旋定则右手螺旋定则。KVL： e = u则电感电压与电流的关系则电感电压与电流的关系 瞬时功率瞬时功率 返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页因为因为所以所以11第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 说明说明 L 从外部从外部输入电功率，电能输入电功率，电能 磁场能磁场能说明说明 L 向外部向外部输出电功率，磁场能输出电功率，磁场能 电能电能当当t = 0 时时, ,i 由由0 I, ,则输入电能则输入电能则则 L 储存的磁场

10、能储存的磁场能 单位：焦单位：焦耳耳(J) 瞬时功率瞬时功率 返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页12第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 所以所以电感电流电感电流 i 不能发生突变不能发生突变, ,否则外部需要向否则外部需要向 L供给无穷大功率。供给无穷大功率。直流电路中直流电路中 I = 常数常数 U = 0 L 相当于短路相当于短路, ,短直作用短直作用L 储存的磁场能储存的磁场能 返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页则则13第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分

11、 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载L2L1L2L1电感串联：电感串联：电感并联：电感并联：返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页14第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载设：设：t =0 时换路时换路- - 换路前终了瞬间换路前终了瞬间- - 换路后初始瞬间换路后初始瞬间则：则：电容电压、电感电流在换路瞬间不能突变。电容电压、电感电流在换路瞬间不能突变。注意：注意：2.初始值：初始值： t =0+ 时，时，用用u (0) 、 i (0)表示；表示； 稳态值：换路后重新稳定，用稳态值：换

12、路后重新稳定，用u () 、 i ()表示。表示。1. 换路瞬间，换路瞬间，uC、iL 不能突变不能突变。其它电量可能突变其它电量可能突变，变不变由计算结果决定。变不变由计算结果决定。返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页2.3 换路定律换路定律15第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 初始值的确定初始值的确定(2) (2) 再求其它电量的初始值。再求其它电量的初始值。( (1) 1) 先求先求uC( 0+)、iL ( 0+) 。1) 1) 先由先由t =0- -的电路求出的电路求出 uC ( 0 ) 、

13、iL ( 0 )； 2) 2) 根据换路定律求出根据换路定律求出 uC( 0+)、iL ( 0+) 。1) 1) 由由t =0+的电路求其它电量的初始值的电路求其它电量的初始值；2) 2) 在在 t =0+时的电压方程中时的电压方程中 uC = uC( 0+)、 t =0+时的电流方程中时的电流方程中 iL = iL ( 0+)。 返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页16第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载例例1解解：(1)(1)由换路前电路求由换路前电路求由已知条件知由已知条件知根据换路定则得：根据换

14、路定则得：已知：换路前电路处于稳已知：换路前电路处于稳态，态，C、L 均未储能。均未储能。试求：电路中各电压和电试求：电路中各电压和电流的初始值。流的初始值。S(a)CU R2R1t=0+-L返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页17第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载, 换路瞬间，电容元件可视为短路。换路瞬间，电容元件可视为短路。, 换路瞬间，电感元件可视为开路。换路瞬间，电感元件可视为开路。iC 、uL 产生突变产生突变(2) 由由t=0+电路，求其余各电流、电压的初始值电路，求其余各电流、电压的初始

15、值SCU R2R1t=0+-L(a) 电路电路iL(0+ )U iC (0+ )uC (0+)uL(0+)_u2(0+)u1(0+)i1(0+ )R2R1+_+-(b) t = 0+等效电路等效电路返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页18第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 图示电路已稳定，图示电路已稳定，在在 t = 0 时将开关时将开关 S 闭合，且闭合，且uC(0)=0。 试求：试求： 1. S 闭合瞬间闭合瞬间( t = 0+ )各支路的电流和各元件的电压；各支路的电流和各元件的电压； 2. S

16、 闭合后，电路达到新的稳定状态时各支路的电流闭合后，电路达到新的稳定状态时各支路的电流和各元件的电压。和各元件的电压。 R1 S E R2例例2返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页19第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载解：解：（1） R1 S E R2i1iCi2 R1 E R2i1iCi2返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页20第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 R1 E R2i1i2u2 R1 S E R

17、2i1iCi2(2)返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页21第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载例例3 如图所示电路中如图所示电路中,已已知知US = 5 V，IS = 5 A，R = 5 。开关开关 S 断开前电断开前电路已稳定。求路已稳定。求 S 断开后断开后 R、C、L的电压和电流的初的电压和电流的初始值和稳态值。始值和稳态值。解解 (1) 求初始值根据求初始值根据换路定律，由换路前换路定律，由换路前( S 闭合时闭合时)的电路求得的电路求得返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一

18、页22第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 然后，根据然后，根据 uC(0) 和和 iL(0)，由换路后，由换路后 (S 断开时断开时) 的电路求得的电路求得返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页23第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 (2) 求稳态值求稳态值首先，由首先，由 C 相当于开路、相当于开路、L 相当于短路，可得相当于短路，可得然后，由换路后的电路再求得然后，由换路后的电路再求得返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一

19、页上一页上一页24第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载2.4 RC 电路的瞬态分析电路的瞬态分析(一一) RC 电路的零输入响应电路的零输入响应t = 0 时换路时换路 换路前换路前, ,S 合在合在 a 端端 uC(0) = U0 换路后换路后, ,S 合在合在 b 端端 uC() = 0研究研究 uC 和和 iC返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页C25第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载第第 2 2 章章 电电 路路 的的 暂暂

20、 态态 分分 析析回路方程式：回路方程式：微分方程式：微分方程式：通解：通解：初始条件：初始条件：积分常数：积分常数：求得：求得：时间常数：时间常数：返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页越小，越小，uc变化越快变化越快26第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页O27第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载理论上理论上 t = uC( ) = 0完全达到稳态完全达到稳态工程上工程上 t

21、 = 3 uC(3) = 0可认为电路已稳定可认为电路已稳定, ,放电已基本结束。放电已基本结束。返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页28第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(二二) RC 电路的零状态响应电路的零状态响应 t = 0 时换路时换路换路前，换路前，S 断开断开 电容无储能电容无储能 uC(0) = 0换路后，换路后，S 闭合闭合 uC() = US研究研究 uC和和 iC返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页29第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析

22、来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载回路方程式：回路方程式：通解：通解：微分方程式：微分方程式：初始条件：初始条件：求得：求得：积分常数：积分常数：时间常数：时间常数：返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页越小，越小，uc变化越快变化越快30第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页理论上理论上 t = U( ) = US完全达到稳态完全达到稳态工程上工程上 t = 3， U(3) = US可认为电路已稳定可认为电路已稳定, ,充电已基本结

23、束。充电已基本结束。31第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(三三) RC 电路的全响应电路的全响应返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页32第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载uC、iC 变化规律与变化规律与 U0 和和 US 相对大小有关。相对大小有关。返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页OO33第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载2.5 R

24、LRL电路的瞬态分析电路的瞬态分析(一一) RL 电路的零输入响应电路的零输入响应研究研究 iL和和 uLt = 0 时换路时换路 换路前换路前, ,S 断开断开 换路后换路后, ,S 闭合闭合 i0()= 0返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页L34第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载第第 2 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析回路方程式：回路方程式：微分方程式：微分方程式：最后求得：最后求得：时间常数：时间常数：返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页L35第第 2

25、 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页OL36第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载第第 2 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析已知已知: :分析分析: :换路前换路前换路瞬间换路瞬间S 换路瞬间换路瞬间, ,电感电压发生突变电感电压发生突变, ,实际使用中要加保实际使用中要加保护措施。护措施。电压表内阻电压表内阻设开关设开关 S 在在 t = 0 时打开。时打开。求求: : S 打开的瞬间打开

26、的瞬间, ,电压表电压表两端的电压。两端的电压。 LRiLV返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页37第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载LRiLVSLRiLVS电压表得读数为电压表得读数为返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页 用二极管防止产生高压用二极管防止产生高压38第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(二二) RL 电路的零状态响应电路的零状态响应 t = 0 时换路时换路换路前，换路前，S闭合闭合电感无储能

27、电感无储能 iL （0）= 0换路后，换路后，S 断开断开 iL() = IS研究研究 iL 和和 uL返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页L39第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载回路方程式：回路方程式：微分方程式：微分方程式：最后求得：最后求得：时间常数时间常数:返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页L40第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(三三) RL 电路的全响应电路的全响应返返 回回上一节上一节下一节下

28、一节下一页下一页上一页上一页L t = 0 时换路时换路换路前，换路前，S闭合闭合电感有储能电感有储能 iL （0）= I0换路后，换路后，S断开断开 iL() = IS41第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载2.6 一阶电路瞬态分析的三要素法一阶电路瞬态分析的三要素法 一阶电路一阶电路: :凡是含有一个储能元件或经等效简化凡是含有一个储能元件或经等效简化后含有一个储能元件的线性电路，在进行瞬态分析后含有一个储能元件的线性电路，在进行瞬态分析时，所列出的微分方程都是时，所列出的微分方程都是一阶微分方程式一阶微分方程式。如：如

29、：返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页42第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 三要素法三要素法：对于任何形式的一阶电路，求电路：对于任何形式的一阶电路，求电路的任何元件的响应，可用的任何元件的响应，可用 时间常数时间常数 ( (t t) ) 待求响应（电流或电压）待求响应（电流或电压）(0) 待求响应的初始值待求响应的初始值 () () 待求响应的稳态值待求响应的稳态值三个要素三个要素返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页43第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料

30、库下载中国最大的资料库下载 求求换路后电路中的电压和电流换路后电路中的电压和电流 ，其中其中电容电容 C 视视为开路为开路, , 电感电感L 视为短路。视为短路。(1) 稳态值稳态值 的计算的计算响应中响应中“三要素三要素”的确的确定定uC+-t=0C10V5k 1 FS例例：5k +-t =03 6 6 6mAS1H返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页44第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载1) 由由t=0- 电路求电路求2) 根据换路定律求根据换路定律求出出3) 由由t=0+时时的电路，求所需其它各量的的电路，

31、求所需其它各量的或或在换路瞬间在换路瞬间 t =(0+) 的等效电路中的等效电路中电容元件视为短路。电容元件视为短路。其值等于其值等于(1) 若若电容元件用恒压源代替电容元件用恒压源代替，其值等于其值等于I I0 0 ； , 电感元件视为开路。电感元件视为开路。(2) 若若 , , 电感元件用恒流源代替电感元件用恒流源代替 ， 注意注意：(2) 初始值初始值 的计算的计算 返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页45第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载 1) 对于简单的一阶电路对于简单的一阶电路 ，R0 = R ; 2

32、) 对于较复杂的一阶电路，对于较复杂的一阶电路， R0 为换路后的电路为换路后的电路除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的除去电源和储能元件后，在储能元件两端所求得的无源二端网络的等效电阻。无源二端网络的等效电阻。(3) 时间常数时间常数 的计算的计算对于一阶对于一阶RC电路电路对于一阶对于一阶RL电路电路 注意：注意： 若不画若不画 t =(0+) 的等效电路，则在所列的等效电路，则在所列 t =0+时的方程中应有时的方程中应有 uC = uC( 0 )、iL = iL ( 0 ) 。返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页46第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分

33、析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载R0U0+-CR0 R0的计算类似于应用戴维宁的计算类似于应用戴维宁定理解题时计算电路等效电阻定理解题时计算电路等效电阻的方法。即从储能元件两端看的方法。即从储能元件两端看进去的等效电阻，如图所示。进去的等效电阻，如图所示。R1U+-t=0CR2R3SR1R2R3返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页47第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载解解： 用三要素法求解用三要素法求解例例1： 电路如图，电路如图，t=0 时合上开关时合上开关S，合合S前电路已处于前电路已处

34、于稳态。试求电容电压稳态。试求电容电压 和电流和电流 (1) 确定初始值确定初始值由由t=0-电路可求得电路可求得由换路定律由换路定律t=0-等效电等效电路路9mA+-6k RS9mA6k 2 F3k t=0+-C R返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页48第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载(2) 确定稳态值确定稳态值由换路后电路求稳态值由换路后电路求稳态值(3) 由换路后电路求时间常数由换路后电路求时间常数 t 电路电路9mA+-6k R 3k 返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页49第第 2 章章

35、电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载三要素三要素18V54VuC变化曲线变化曲线t0返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页50第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载用三要素法用三要素法求求S9mA6k 2 F3k t=0+-C R9mA6k 3k +-C Rt = 0+等效电路等效电路返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页51第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载例例2 已知：已知：IS=1

36、0mA，R1=2K，R2=1K，C=3F。求。求S断开后电流源两端的电压断开后电流源两端的电压u。SISR1R2C+-uuC解：解：返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页52第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载例例3在图所示电路原已稳定，在在图所示电路原已稳定，在 t = 0 时，将开关时，将开关 S 闭合，试求闭合，试求 S 闭合后的闭合后的 uC 和和 iC。 解：解：返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页53第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最

37、大的资料库下载中国最大的资料库下载例例4 图示电路已处于稳图示电路已处于稳态。试用三要素法求开态。试用三要素法求开关关 S 断开后的断开后的 iL 和和 uL。解解则则返返 回回上一节上一节下一页下一页上一页上一页54第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载例例5图所示电路中电容原先未充电。在图所示电路中电容原先未充电。在 t = 0 时将时将开关开关 S1 闭合，闭合， t = 0.1s 时将开关时将开关 S2 闭合，试求闭合，试求 S2 闭闭合后的响应合后的响应 uR1。返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上

38、一页55第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载t = 0.1s时，时，S2合上，则合上，则 该电路两次换路，第二次换路该电路两次换路，第二次换路 (S2 闭合闭合) 时时 uC 的初始值应等于第一次换路的初始值应等于第一次换路 (S1 闭合闭合) 后后 uC 在在 t = 0.1s 时数值。时数值。(a) t 在在 00.1 s 时，电路为图时，电路为图 (a) 所示，且所示，且 uC(0) = 0。电路的时间常数。电路的时间常数返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页56第第 2 章章 电电 路路 的的 暂暂 态态 分分 析析来自来自 中国最大的资料库下载中国最大的资料库下载t = 0.1 s 换路后电路可化简为图换路后电路可化简为图 (b) 所示所示电路的时间常数电路的时间常数故故(b)返返 回回上一节上一节下一节下一节下一页下一页上一页上一页57