电电子技木 第4章电路的暂态分析 4.1暂态过程及换路定则 4.2RC电路的暂态过程 4.3一阶线性电路暂态分析 的三要素法 。淄博职业学院
第4章 电路的暂态分析 4.1 暂态过程及换路定则 4.2 RC电路的暂态过程 4.3 一阶线性电路暂态分析 的三要素法
4.1暂态过程及换路定则 电电子技市 4.1.1电路的暂态过程 1.暂态过程 E 开关S闭合 电路处于新稳态 电路处于旧稳态 过渡过程 暂态 稳态 旧稳态→ 新稳态 ●淄博职业学院 BACK
t E C u 暂态 稳态 旧稳态 新稳态 过渡过程 C 电路处于旧稳态 S R E + _ uC 4.1 暂态过程及换路定则 电路处于新稳态 R E + _ C u 4.1.1 电路的暂态过程 1. 暂态过程
店电子技市 2.暂态过程产生的条件和原因 条件 (1)电路有换路存在（如：电源的接通、断开、电路 参数改变等所有电路状态的改变) (2)电路中存在储能元件（L或C) ●淄博职业学院
2. 暂态过程产生的条件和原因 (1) 电路有换路存在（如：电源的接通、断开、电路 参数改变等所有电路状态的改变） (2) 电路中存在储能元件（L或C） 条件
电容电路 储能元件 申电子技水 uc' 电容为储能元件，它储存的能量为电场能量，其 大小为： We $uidt 因为能量的存储和释放需要一个过程， 所以有电容的电路存在过渡过程。 ●淄博职业学院
因为能量的存储和释放需要一个过程， 所以有电容的电路存在过渡过程。 E t C u 电容为储能元件，它储存的能量为电场能量 ，其 大小为： 2 0 2 1 W uidt cu t C = = 储能元件 E S R + _ C uC 电容电路
电感电路 储能元件 口居电子技市 电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量， 其大小为： =uid=-号L2 因为能量的存储和释放需要一个过程， 所以有电感的电路存在过渡过程。 ●淄博职业学院
t L i 电感电路 储能元件 电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量， 其大小为： 2 0 2 1 W uidt Li t L = = 因为能量的存储和释放需要一个过程， 所以有电感的电路存在过渡过程。 S R E + _ t=0 iL
原因 甲店电子技市 ※储能元件(L、C)的能量不能突变： :P=,P不能等于o,.能量w不能突变。 dw 电容C存储的电场能量(wc=二Cu) 2 W。不能突变→ c不能突变 电感L储存的磁场能量 (w,=3 2 W不能突变 不能突变 。淄博职业学
※ 储能元件（L、C）的能量不能突变； P = ， P 不能等于 ， dw dt 能量W不能突变。 电感 L 储存的磁场能量 （ ） 2 2 1 WL LiL = WL 不能突变 L i 不能突变 WC 不能突变 uC 不能突变 电容C存储的电场能量 （ ） 2 2 1 Wc = Cu 原因
※丛电压电流关系分析 电电子技亦 S闭合后，列回路电压方程： E=iR+ue=RC duc+ue dt i=C duc 若h发生突变，则Lc=o0不满足KW, dt dt 所以电容电压不能突变 同理，因为u虹=L i=0不可能！ dt 所以电感电流不能突变 ●淄博职业学院
若 uc 发生突变， i = 不可能！ 所以电容电压不能突变 ※从电压电流关系分析 S R E + _ C i uC C C C u dt du E = iR + u = RC + S 闭合后，列回路电压方程： dt duC i = C di u L L dt 同理，因为 = L 所以电感电流不能突变 = dt duc 则 不满足KVL
■■ 4.1.2换路定则 (换路：电路状态电子技术 换路定则： 在换路瞬间，电容上的电压、 电感中的电流不能突变。 0- -- 换路前瞬间 设：0时换路 0+-- 换路后瞬间 则： 4c(0+)=ue(0-) i,(0+)=i,(0-) ●淄博职业学院
(换路: 电路状态的改变。) 换路定则: 在换路瞬间，电容上的电压、 电感中的电流不能突变。 设：t=0 时换路 0- --- 换路前瞬间 0+ --- 换路后瞬间 (0 + ) = (0 - ) C C u u (0 + ) = (0 - ) L L i i 则： 4.1.2 换路定则
■■ 4.1.3 初始电压、电流的确 店电子技术 初始值 0+时电路中的各电流、电压值 求解依据 wc(0+)=uc(0-)iz(0+)=iz(0-) 求解步骤 1)求t=0-时（电路处于原稳态）的uc（0-)i（0-); 2)根据换路定则确定uc和的初始值； uc(0+)=uc(0-),i(0+)=i(0-); 3)画出t=0+（换路后)的等效电路： 将电容作为恒压源处理，其大小和方向取决于4c(0+); 将电感作为恒流源处理，其大小和方向取决于（叶）； 然后，利用该电路确定其它电量的初始值 。淄博职业学院
求解依据 初始值 t=0+ 时电路中的各电流、电压值 4.1.3 初始电压、电流的确定 (0 ) (0- ) uC + = uC (0 + ) = (0 - ) L L i i 求解步骤 1）求 t = 0 - 时（电路处于原稳态）的uC（0-）iL（0-）； 2）根据换路定则确定uC和 iL的初始值； uC（0+）= uC（0 -），iL（0+）= iL（0 -）； 3）画出t= 0+（换路后）的等效电路： 将电容作为恒压源处理，其大小和方向取决于 uC（0+）； 将电感作为恒流源处理，其大小和方向取决于 iL（0+）； 然后，利用该电路确定其它电量的初始值
例1 电子技 已知：S在“1”处停留已久 2k 在0时合向“2” 求： i,,2,W,4 的初始值，即仁(0+)时刻的值。 解：1)根据换路前（仁(0-))的等效电路 「z(0)=(0-)= E =1.5mA R R+R uc(0-)=i(0-)·R1=3V ●淄博职业学院
已知: S 在“1”处停留已久 ， 在t=0时合向“2” 求: uC uL i，i 1，i 2， ， 的初始值，即 t=(0+)时刻的值。 例1 i E 2k 1k + _ R S 1 2 R1 R2 i2 uL uC 6V 2k i1 解: 1）根据换路前（t=(0-) ）的等效电路 E + R1 _ R uC R2 1 i = 1.5 mA 1 = R + R E (0 ) (0 ) 1 i - = i - L ( 0 ) u C ( 0 - ) = i 1 - ·R1 = 3 V