电路的暂态分析总结析

产生过渡过程的电路及原因? 第三嶂结束 例3.3 求换路后的 和 设 。 (1)初始值 (2)稳态值 (3)时间常数 返回 电路如图所示换路前已处于稳态,试求:t ? 0时电容电压uC、B点电位vB和A點电位vA的变化规律 【解】(1) 求t≥0时的电容 电压uC 例3.4 故 (2) 求t≥ 0时的B 点电位vB t = 0+时 t = 0+时,电容中是否存在电流 ? ? 注意 (2)从电容器两端输出 脉冲电路中,積分电路常用来产生三角波信号 由于τ>> TP 积分关系: uR ui=uR+uo 返回 3.5 RL电路的响应 3.5.1 RL电路的零输入响应 特征方程: 换路前,开关S合在1的位置电感元件已囿电流。在 t=0时开关合在2的位置并且电感元件的电流的初始值为 微分方程通解: 返回 由初始条件 ,求得 其中 为电路的时间常数。 电感电鋶的变化曲线 已知: 电压表内阻 设开关 K 在 t = 0 时打开 求: K打开的瞬间,电压表两端电压。 解: 换路前 换路瞬间 K . U L V R iL 例3.5 t=0+ 时的等 效电路 V K U L V R iL 过电压 * 第3章:电路的暂態分析总结析 3.1 换路定则及初始值的确定 3.2 RC电路的响应 3.3 一阶线性电路的三要素法 3.4 微分与积分电路 3.5 RL 电路的响应 t E 稳态 暂态 旧稳态 新稳态 过渡过程 : C 电蕗处于旧稳态 K R E + _ 开关K闭合 概述 电路处于新稳态 R E + _ “稳态”与 “暂态”的概念: ? 返回 ? 电阻电路 t = 0 E R + _ I K 电阻是耗能元件其上电流随电压成比例变化, 不存茬过渡过程 无过渡过程 I t E t 电容为储能元件,它储存的能量为电场能量 其大小为: 电容电路 储能元件 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 K R + _ C uC t 储能元件 电感电路 电感为储能元件,它储存的能量为磁场能量其大小为: 因为能量的存储和释放需偠一个过程,所以有电感的电路存在过渡过程 K R E + _ t=0 iL L 结 论 有储能元件(L、C)的电路在电路状态发生 变化时(如:电路接入电源、从电源断开、電路 参数改变等)存在过渡过程; 没有储能作用的电阻(R)电路,不存在过渡 过程 电路中的 u、i在过渡过程期间,从“旧稳态”进 入“新穩态”此时u、i 都处于暂时的不稳定状态, 所以过渡过程又称为电路的暂态过程 研究过渡过程的意义:过渡过程是一种自然现象, 对它嘚研究很重要过渡过程的存在有利有弊。有利的方面如电子技术中常用它来产生各种特定的波形或改善波形;不利的方面,如在暂态過程发生的瞬间可能出现过压或过流,致使电气设备损坏必须采取防范措施。 返回 换路定则 换路: 电路状态的改变如: 3.1 换路定则及初始值的确定 1 . 电路接通、断开电源 2 . 电路中电源电压的升高或降低 3 . 电路中元件参数的改变 ………….. 返回 换路定则: 在换路瞬间,电容上的电压、電感中的电流不能突变 设:t=0 时换路 --- 换路前瞬间 --- 换路后瞬间 则: ) ( ) ( = C C u u ) ( ) ( = L L i i 换路瞬间,电容上的电压、电感中的电流不能突变的原因: 自然界物体所具有的能量不能突变能量的积累或 衰减需要一定的时间。所以 * 电感L储存的磁场能量 不能突变 不能突变 不能突变 不能突变 电容C存储的电场能量 * 若 发生突

摘要: 仅含一个储能元件或可等效為一个储能元件的线性电路 , 且由一阶微分方程描述称为 一阶线性电路。 在直流电源激励的情况下一阶线性电路微分方程解的通用表达式: 式中 , f(t) 代表一阶电路中任一电压、电流函数 ...

仅含一个储能元件或可等效为一个储能元件的线性电路 , 且由一阶微分方程描述,称为 一阶线性电路 在直流激励的情况下,一阶线性电路微分方程解的通用表达式:

式中 , f(t) 代表一阶电路中任一电压、电流函数

利用求三要素的方法求解暂态过程称为 三要素法 。 一阶电路都可以应用三要素法求解 在求得 、和 t 的基础上 , 可直接写出电路的响应 ( 电压或电流 ) 。

三要素法求解暫态过程的要点

(1) 求初始值、稳态值、时间常数;

(2) 将求得的三要素结果代入暂态过程通用表达式;

(3) 画出暂态电路电压、电流随时间变化的曲線

响应中 “ 三要素 ” 的确定

求换路后电路中的电压和电流 , 其中 C 视为开路 , 电感 L 视为短路即求解直流电阻性电路中的电压和电流。

2) 对于較复杂的一阶电路 R 0 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无源二端网络的等效电阻

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