电路课件第六章一阶电路VIP免费

重点:重点:1.零输入响应1.零输入响应2.零状态响应2.零状态响应第6章一阶电路第6章一阶电路3.三要素法3.三要素法一．动态电路一．动态电路例如：电容Ｃ的充电过程．KRiuCUSC充电前，开关Ｋ是打开的，且uC=0．选择开关闭合时刻为t=0．Ｋ闭合后，由于能量不能突变，uC从0升高到US．t0US/Ri动态过程稳态RC充电电路的动态过程曲线uCt0动态过程稳态US1.动态过程§6-1动态电路的方程及其初始条件2.过渡过程产生的原因1.电路内部含有储能元件L、C能量的储存和释放都需要一定的时间来完成twp2.电路结构、状态发生变化支路接入或断开，参数变化换路3.3.动态电路动态电路：含有动态元件的电路，当电路状态发生改变时需要经历一个变化过程才能达到新的稳态。4.4.一阶动态电路：一阶动态电路：仅含一个储能元件L或C的电路，按KCL，KVL和支路方程所建立的电路方程是一阶线性常微分方程，称为一阶电路。二．换路定律二．换路定律由于物体所具有的能量不能跃变，因此，在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变．在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变．即即221LLLiWuC，iL不能跃变．,212CCCuW2.t=0+与t=0-的概念换路在t=0时刻进行0-换路前一瞬间0+换路后一瞬间0-0+0tf(t))(lim)0(00tfftt)(lim)0(00tfftt换路时电容上的电压，电感上的电流不能跃变．二．换路定律二．换路定律换路定律换路定律：)0()0()0()0()0()0()0()0(CCLLCCCCiiqquu或或3.换路定理适用条件适用条件：在换路瞬间，若电容电流和电感电压为有限值3.3.初始条件初始条件用时域分析法求解电路的动态过程实质就是求解微分方程．因此，必须要用初始条件确定积分系数．初始条件初始条件：就是所求变量及其（n-1)阶导数在换路后初瞬间的值．•独立变量：是指其变量及其初始值不能用其它变量和初始值求出．如，uC和iL，或q和Ψ．•非独立变量：是指其变量及其初始值可以用独立变量和初始值求出．指电路中除uC和iL的其他变量．4.求初始值的步骤:1.由换路前电路（一般为稳定状态）求出uC(0-)和iL(0-)。2.由换路定律得uC(0+)和iL(0+)。3.画0+等效电路。4.由0+电路求所需各变量的0+值。b.若uC(0+)或iL(0+)不为零，电容（电感）用电压源（电流源）替代。电压源（电流源）取0+时刻值，其方向同原假定的电容电压、电感电流方向。电容（电感）相当于开路（短路）。a.若uC(0+)或iL(0+)为零，电容（电感）用短路（开路）替代。(2)由换路定律uC(0+)=uC(0-)=8V+-10ViiC+8V-10k0+等效电路mA2.010810)0(Ci(1)由0-电路求uC(0-)或iL(0-)+-10V+uC-10k40kuC(0-)=8V(3)由0+等效电路求iC(0+)iC(0--)=0iC(0+)例1+-10ViiC+uC-k10k40k求iC(0+)例例22图示电路中，开关K合闸已久，等已稳定。时，开关K断开，试求：12(0),(0),(0),(0),(0),(0)CLCCRRuiiuuuouCuCiL2R1R1RuLi(0)Kt2RuLu2R2(0)Ru(0)Ci12ouRR212oRuRR0+时刻等效电路iL(0+)=iL(0-)=ISuC(0+)=uC(0-)=RISuL(0+)=–RIS求iC(0+),uL(0+)0+电路uL+–iCRISRIS+–0)0(RRIIiSsC例3K(t=0)+–uLiLC+–uCLRISiC+–uLiLC+–uCRISiC0-电路1.求uC(0-)和iL(0-)iL(0-)=ISuC(0-)=RIS2.求uC(0+)和iL(0+)3.求iC(0+)和uL(0+)§6-2一阶电路的零输入响应一、零输入响应：激励(独立电源)为零，仅由储能元件初始储能作用于电路产生的响应。二、RC电路的零输入响应已知uC(0-)=U0tuCiCddiK(t=0)+–uRC+–uCR0)0(0ddUuutuRCCCCuR=Ri0CRuu一阶微分方程令=RC,称为一阶电路的时间常数。tU0uC0000teIeRURuiRCtRCtC00teUuRCtC秒伏安秒欧伏库欧法欧RCI0ti0电压、电流以同一指数规律衰减，衰减快慢取决于RC乘积。时间常数的大小反映了电路过渡过程时间的长短=RC大过渡过程时间的长小过渡过程时间的短电压初值一定：R大（C不变）i=u/R放电电流小放电时间长U0tuc0小大C大（R不变）W=0.5Cu2储能大三.RL电路的零输入响应ioRLRou(0)KtLuRutiLuLdd令=L/R,称为一阶RL电路时间常数tLReIi00/0teRIRLt0/0teIR...