電工學(xué)(上)教案(打印版)

1、.學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué) 授課人：課題緒 論課時(shí)2教學(xué)目的與要求一、課程的地位和主要內(nèi)容二、電工電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用三、如何學(xué)好電工電子技術(shù)教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)課程的地位和主要內(nèi)容教學(xué)過程主要內(nèi)容及步驟備注一、課程的地位和主要內(nèi)容二、電工電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用三、如何學(xué)好電工電子技術(shù)授課效果分析總結(jié)一、課程的地位和主要內(nèi)容電工電子技術(shù)（電工學(xué)）研究電工技術(shù)和電子技術(shù)的理論及其應(yīng)用的科學(xué)技術(shù)。電工電子技術(shù)：電工技術(shù)（上冊(cè)）電路分析基礎(chǔ)：直流電路（1、2）暫態(tài)分析（3）交流電路（4 、5 ）磁路與電機(jī)：磁路和變壓器（6）電動(dòng)機(jī)（7、 8、9）繼電接觸器控制（10） 可編程控制器（11）其它：供電與安全

2、用電（12）電工測(cè)量（13）電子技術(shù)（下冊(cè)）模擬電子技術(shù)：半導(dǎo)體器件（14）放大器（15、16）反饋（17）直流電源（18）電力電子技術(shù)（19）數(shù)字電子技術(shù)：組合邏輯電路（20）時(shí)序邏輯電路（21）其它：存儲(chǔ)器和可編程器件（22）模數(shù)轉(zhuǎn)換（23）現(xiàn)代通信技術(shù)（24）二、電工電子技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用發(fā)展：1785年，庫侖確定電荷間的作用力；1826年，歐姆提出“歐姆定律”；1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象；1834年，雅可比造出第一臺(tái)電動(dòng)機(jī)；1864年，麥克斯韋提出電磁波理論；1895年，馬可尼和波波夫?qū)崿F(xiàn)第一次無線電通信；1904年，弗萊明發(fā)明第一只電子管（二極管）；1946年，誕生第一臺(tái)電子計(jì)

3、算機(jī)；1947年，貝爾實(shí)驗(yàn)室發(fā)明第一只晶體管；1958年，德克薩斯公司發(fā)明第一塊集成電路； 現(xiàn)狀：容量大型化、器件小型化、設(shè)計(jì)自動(dòng)化三、電工電子技術(shù)課程特點(diǎn)：課程內(nèi)容多且廣、邏輯性強(qiáng)、學(xué)時(shí)相對(duì)少四、如何學(xué)好電工電子技術(shù) 1、注意掌握“三基”： 基本原理、基本分析方法、基本應(yīng)用 2、注重綜合分析與設(shè)計(jì)、注重工程化素質(zhì)培養(yǎng) 3、提高學(xué)習(xí)效率、培養(yǎng)自學(xué)能力：課堂、答疑、作業(yè)、自學(xué)、討論學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué) 授課人：課題電路的基本概念課時(shí)2教學(xué)目的與要求1了解電路模型及理想電路元件的意義；2理解電壓與電流參考方向的意義；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)電源與負(fù)載的判別方法；電位的計(jì)算。教學(xué)過程主要內(nèi)容及步驟備注1

4、.1電路的作用與組成部分1. 2電路模型1.3 電壓和電流的參考方向授課效果分析總結(jié)1.1 電路的作用與組成部分 電路：電流的通路，是為了某種需要由電工設(shè)備或電路元件按一定方式組合而成。 1電路的作用 （1）實(shí)現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 （2）實(shí)現(xiàn)信號(hào)的傳遞與處理2電路的組成部分電源（或信號(hào)源）、負(fù)載、中間環(huán)節(jié)。激勵(lì)：電源或信號(hào)源的電壓或電流，推動(dòng)電路工作。響應(yīng)：由激勵(lì)所產(chǎn)生的電壓和電流。電路分析：在電路結(jié)構(gòu)、電源和負(fù)載等參數(shù)已知的條件下，討論激勵(lì)和響應(yīng)之間的關(guān)系。1. 2 電路模型 為了便于用數(shù)學(xué)方法分析電路，將實(shí)際電路模型化，用足以反映其電磁性質(zhì)的理想電路元件或其組合來模擬實(shí)際電路中的器件，

5、從而構(gòu)成與實(shí)際電路相對(duì)應(yīng)的電路模型。手電筒的電路模型：手電筒由電池、燈泡、開關(guān)和筒體組成。 電池：電源元件，其參數(shù)為電動(dòng)勢(shì) E 和內(nèi)阻Ro； 燈泡：主要具有消耗電能的性質(zhì)，是電阻元件，其參數(shù)為電阻R； 導(dǎo)體：用來連接電池和燈泡，其電阻忽略不計(jì)，認(rèn)為是無電阻的理想導(dǎo)體。 開關(guān)：用來控制電路的通斷。 今后分析的都是指電路模型，簡(jiǎn)稱電路。在電路圖中，各種電路元件都用規(guī)定的圖形符號(hào)表示。1.3 電壓和電流的參考方向1. 電路基本物理量的實(shí)際方向物理中對(duì)基本物理量的方向規(guī)定：電流正電荷運(yùn)動(dòng)的方向； 電壓高電位 低電位，電位降低的方向； 電動(dòng)勢(shì)低電位 高電位，電位升高的方向； 2. 電路基本物理量的參考方

6、向 （1）參考方向：在分析與計(jì)算電路時(shí)，對(duì)電量任意假定的方向。一種分析方法。 （2）關(guān)聯(lián)參考方向：負(fù)載 U、I參考方向相同； 電源 I參考方向與E方向相同。（3）參考方向的表示方法：電流箭標(biāo)、雙下標(biāo)； 電壓正負(fù)極性、雙下標(biāo)。 （4）實(shí)際方向與參考方向的關(guān)系：實(shí)際方向與參考方向一致，電流(或電壓)值為正值；實(shí)際方向與參考方向相反，電流(或電壓)值為負(fù)值。學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué) 授課人：課題電路定理課時(shí)4教學(xué)目的與要求1掌握電路的基本定律并能正確應(yīng)用；2了解電源的有載工作、開路與短路狀態(tài)，理解電功率和額定值的意義；教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn) 1電路的基本定律；2基爾霍夫電壓方程的列寫；教學(xué)過程主要內(nèi)容及步

7、驟備注1.4 歐姆定律1.5 電源有載工作、開路與短路1.6 基爾霍夫定律1.7 電路中電位的概念及計(jì)算授課效果分析總結(jié)1、4 歐姆定律 U、I 參考方向相同時(shí)，U = R I ； U、I 參考方向相反時(shí)，U = RI 。 表達(dá)式中有兩套正負(fù)號(hào)： 式前的正負(fù)號(hào)由U、I 參考方向的關(guān)系確定； U、I 值本身的正負(fù)則說明實(shí)際方向與參考方向之間的關(guān)系。 通常取 U、I 參考方向相同，即關(guān)聯(lián)參考方向。 線性電阻：遵循歐姆定律的電阻稱為線性電阻，它表示該段電路電壓與電流的比值為常數(shù)。線性電阻的伏安特性是一條過原點(diǎn)的直線。1.5電源有載工作、開路與短路 1電源有載工作 開關(guān)閉合，接通電源與負(fù)載。 U =

8、IR （1）特征： 電流的大小由負(fù)載決定。 在電源有內(nèi)阻時(shí)，I U 。當(dāng) R0XC 時(shí)， j 0 ，u 超前 i ，電路呈感性； 當(dāng) XL XC 時(shí) ，j 0 感性: j 0 容性：j =0 阻性：電壓三角形： 由電壓三角形可得:阻抗三角形： 電壓三角形與阻抗三角形相似。2.功率關(guān)系(1) 瞬時(shí)功率設(shè)則第一項(xiàng)為耗能元件上的瞬時(shí)功率，第二項(xiàng)為儲(chǔ)能元件上的瞬時(shí)功率。在每一瞬間，電源提供的功率一部分被耗能元件消耗掉，一部分與儲(chǔ)能元件進(jìn)行能量交換。(2) 平均功率P （有功功率）根據(jù)電壓三角形可得： 單位: W(3) 無功功率Q根據(jù)電壓三角形可得： 單位：var(4) 視在功率 S 單位：VA功率三角

9、形： 3.5 阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)4.5.1 阻抗的串聯(lián) 可等效為：等效阻抗 ，則一般有3、5、2 阻抗并聯(lián) 可等效為：等效阻抗 ，則一般有3.6 功率因數(shù)的提高1.功率因數(shù)cos由于電源設(shè)備的容量是視在功率S = UI，而輸出的有功功率卻為P = UIcos ，因此為了充分利用電源設(shè)備的容量,同時(shí)也為了減小線路和發(fā)電機(jī)繞組的損耗，要求提高電路的功率因數(shù)。 2.功率因數(shù)提高的方法由于常用負(fù)載多為感性負(fù)載，所以在感性負(fù)載兩端并聯(lián)適當(dāng)大小的電容可以提高功率因數(shù)。并聯(lián)電容后，電路的總電流減小，總功率因數(shù)增大，總的有功功率不變。并聯(lián)電容大小為 。學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué) 授課人：課題三相電路課時(shí)4教學(xué)目

10、的與要求1搞清對(duì)稱三相負(fù)載Y和聯(lián)結(jié)時(shí)相線電壓、相線電流的關(guān)系。2掌握三相四線制供電系統(tǒng)中單相及三相負(fù)載的正確聯(lián)接方法，理解中線的作用。3掌握對(duì)稱三相電路電壓、電流及功率的計(jì)算。 教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)相電壓與線電壓、相電流與線電流的關(guān)系。教學(xué)過程主要內(nèi)容及步驟備注4.1 三相電壓4.2 負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路4.3 負(fù)載三角形聯(lián)結(jié)的三相電路4.4 三相功率授課效果分析總結(jié)4.1 三相電壓1. 三相電動(dòng)勢(shì)的產(chǎn)生三相對(duì)稱電動(dòng)勢(shì)由三相發(fā)電機(jī)產(chǎn)生，并滿足最大值相等、頻率相同、相位互差120的條件。瞬時(shí)值表達(dá)式為 波形圖為相量式為相量圖為2. 三相電源的星形聯(lián)結(jié)端線(火線)中性線(零線)相電壓：端線與中性線間（

11、發(fā)電機(jī)每相繞組）的電壓， 、Up，對(duì)稱。線電壓：端線與端線間的電壓， 、Ul ，對(duì)稱。4.2 負(fù)載星形聯(lián)結(jié)的三相電路三相負(fù)載分：對(duì)稱三相負(fù)載，Z1 = Z2 = Z3，如三相電動(dòng)機(jī)； 不對(duì)稱三相負(fù)載，不滿足 Z1 = Z2 = Z3，如由單相負(fù)載組成的三相負(fù)載。負(fù)載相電壓 = 電源相電壓相電流：流過每相負(fù)載的電流， ；線電流：流過端線的電流， ；中線電流：流過中性線的電流， 。負(fù)載Y聯(lián)結(jié)時(shí)，線電流等于相電流。可把每相看做單相電路來計(jì)算相電流，中線電流 ，對(duì)稱負(fù)載時(shí)， ，可省掉中性線。三相不對(duì)稱負(fù)載星形聯(lián)結(jié)時(shí)，必須采用三相四線制供電方式，中性線保證三相不對(duì)稱負(fù)載的相電壓對(duì)稱。4.3 負(fù)載三角形聯(lián)

12、結(jié)的三相電路負(fù)載相電壓 = 電源線電壓相電流負(fù)載對(duì)稱時(shí)，線電流 ，且比相應(yīng)的相電流滯后30。三相負(fù)載連接原則：負(fù)載的額定電壓 = 電源的線電壓，D 聯(lián)結(jié)； 負(fù)載的額定電壓 = 電源線電壓，Y 聯(lián)結(jié)。4.4 三相功率無論負(fù)載為 Y 或聯(lián)結(jié)，每相有功功率都應(yīng)為Pp = Up Ip cosjp 。總有功功率為 P = P1+ P2 + P3 。當(dāng)負(fù)載對(duì)稱時(shí)： ?？偀o功功率為 ?？偙碛^功率為 。學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué) 授課人：課題非正弦周期電流電路課時(shí)1教學(xué)目的與要求1搞清一個(gè)非正弦周期量可以分解為恒定分量（如果有的話）和一系列頻率不同的正弦量。2掌握非正弦周期量的分析方法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)非正弦周

13、期量的分析方法。教學(xué)過程主要內(nèi)容及步驟備注5.1概述5.2非正弦周期量的分解5.3 非正弦周期量有效值5.4非正弦周期電流的線性電路的計(jì)算本章不做要求授課效果分析總結(jié)5.1概述前面討論的是正弦交流電路，其中電壓和電流都是正弦量。但在實(shí)際的應(yīng)用中我們還常常會(huì)遇到非正弦周期的電壓或電流。分析非正弦周期電流的電路，仍然要應(yīng)用電路的基本定律，但和正弦交流電路的分析還是有不同之處；本章主要討論一個(gè)非正弦周期量可以分解為恒定分量（如果有的話）和一系列頻率不同的正弦量。非正弦周期交流信號(hào)的特點(diǎn); 1.不是正弦波 2.按周期規(guī)律變化非正弦周期交流信號(hào)舉例半波整流電路交直流共存電路脈沖信號(hào)5.2非正弦周期量的分

14、解按照傅里葉級(jí)數(shù)展開法，任何一個(gè)滿足狄里赫利(Dirichlet)條件的非正弦周期信號(hào)(函數(shù))都可以分解為一個(gè)恒定分量與無窮多個(gè)頻率為非正弦周期信號(hào)頻率的整數(shù)倍、不同幅值的正弦分量的和。周期函數(shù) 傅里葉級(jí)數(shù)另一種形式為傅立葉系數(shù),按下列公式計(jì)算: 我們將周期函數(shù)分解為傅立葉級(jí)數(shù)稱為諧波分析5.2.1 分析方法-諧波分析法1. 根據(jù)線性電路的疊加原理，非正弦周期信號(hào)作用下的線性電路穩(wěn)態(tài)響應(yīng)可以視為一個(gè)恒定分量和上述無窮多個(gè)正弦分置單獨(dú)作用下各穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分雖之疊加。因此，非正弦周期信號(hào)作用下的線性電路穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分析可以轉(zhuǎn)化成直流電路和正弦電路的穩(wěn)態(tài)分析。2. 應(yīng)用電阻電路計(jì)算方法計(jì)算出恒定分量作用于線

15、性電路時(shí)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分量。利用直流穩(wěn)態(tài)方法：C斷路 L短路3. 應(yīng)用相量法計(jì)算出不同頻率正弦分量作用于線性電路時(shí)的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分量。各次諧波單獨(dú)作用，利用相量法。4. 對(duì)各分量在時(shí)間域進(jìn)行疊加。即可得到線性電路在非正弦周期信號(hào)作用下的穩(wěn)態(tài)響應(yīng)。5.2.2非正弦周期電流電路的計(jì)算采用諧波分析法，其具體計(jì)算步驟如下：1.將非正弦周期電流電路的激勵(lì)分解為傅立葉級(jí)數(shù)，將其看作由恒定分量和各次正弦諧波分量合成的結(jié)果。2.分別求各恒定分量和各次諧波分量單獨(dú)作用下的響應(yīng)。3.應(yīng)用線性電路的疊加定理，將第2步求得的響應(yīng)的各分量進(jìn)行合成。5.3 非正弦周期量有效值周期量有效值的定義：注意：在正弦電路中，正弦量的最大值

16、與有效值之間存在倍的關(guān)系，。對(duì)于非正弦周期信號(hào)，其最大值與有效值之間并無此種簡(jiǎn)單關(guān)系。非正弦周期量： 將f(t)代人有效值定義式，并利用三角函數(shù)的正交性則有非正弦周期電流的有效值 同理，非正弦周期電壓的有效值 以上兩式表明，非正弦周期電流或電壓的有效值為其直流分量和各次諧波分量有效值的平方和的平方根。注意：使用公式時(shí)一定要準(zhǔn)確。5.4非正弦周期電流的線性電路的計(jì)算計(jì)算步驟：1. 將非正弦周期電源電壓分解成付里葉級(jí)數(shù)，看作由恒定分量和各次正弦諧波分量串聯(lián)的結(jié)果。2. 利用疊加原理計(jì)算電壓的恒定分量和各次正弦諧波分量單獨(dú)存在時(shí)所產(chǎn)生的電流分量。3. 將所得的電流分量疊加起來，即為所需的結(jié)果。注意：

17、 1. 不同頻率的正弦量相加，必須用三角函數(shù)式或波形圖來進(jìn)行，不能用相量圖或復(fù)數(shù)式。2. R、 L、 C 參數(shù)對(duì)電路的影響:可認(rèn)為電阻的值與頻率無關(guān)； L、 C對(duì)不同頻率的諧波分量表現(xiàn)出不同的感抗和容抗。學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué) 授課人：課題電阻元件、電感元件與電容元件儲(chǔ)能元件和換路定則、RC電路的響應(yīng)課時(shí)3教學(xué)目的與要求1 用換路定則求初始值；2 了解微分電路和積分電路。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)換路定律；教學(xué)過程主要內(nèi)容及步驟備注第六章 電路的暫態(tài)分析6.1 電阻元件、電感元件與電容元件6.2 儲(chǔ)能元件和換路定則授課效果分析總結(jié)6.1 電阻元件、電感元件與電容元件6.1.1 電阻元件1、根據(jù)歐姆定律

18、：u = R i ，即電阻元件上的電壓與通過的電流成線性關(guān)系。2、電阻的能量：3、表明電能全部消耗在電阻上，轉(zhuǎn)換為熱能散發(fā)。電阻元件為耗能元件。6.1.2 電感元件1、電流通過一匝線圈產(chǎn)生 （磁通），電流通過N匝線圈產(chǎn)生 （磁鏈），電感： ，L為常數(shù)的是線性電感。自感電動(dòng)勢(shì)：其中：自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向與電流參考方向相同，或與磁通的參考方向符合右手螺旋定則。根據(jù)基爾霍夫定律可得：2、將上式兩邊同乘上 i ，并積分，則得：磁場(chǎng)能 W = 即電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存在線圈中，當(dāng)電流增大時(shí)，磁場(chǎng)能增大，電感元件從電源取用電能；當(dāng)電流減小時(shí)，磁場(chǎng)能減小，電感元件向電源放還能量。電感元件不消耗能量，是儲(chǔ)

19、能元件。6.1.3 電容元件描述電容兩端加電源后，其兩個(gè)極板上分別聚集起等量異號(hào)的電荷，在介質(zhì)中建立起電場(chǎng)，并儲(chǔ)存電場(chǎng)能量的性質(zhì)。1、電容：2、當(dāng)電壓u變化時(shí)，在電路中產(chǎn)生電流：將上式兩邊同乘上 u，并積分，則得：電場(chǎng)能W = 3、即電容將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容中，當(dāng)電壓增大時(shí)，電場(chǎng)能增大，電容元件從電源取用電能；當(dāng)電壓減小時(shí)，電場(chǎng)能減小，電容元件向電源放還能量。電容元件不消耗能量，也是儲(chǔ)能元件。6.2 儲(chǔ)能元件和換路定則1. 電路中產(chǎn)生暫態(tài)過程的原因產(chǎn)生暫態(tài)過程的必要條件：(1) 電路中含有儲(chǔ)能元件 （內(nèi)因）；(2) 電路發(fā)生換路 （外因）。產(chǎn)生暫態(tài)過程的原因：由于物體所具有的能量不能躍

20、變而造成。在換路瞬間儲(chǔ)能元件的能量也不能躍變：因?yàn)?C 儲(chǔ)能： ，所以u(píng)C不能突變；因?yàn)?L 儲(chǔ)能： ，所以iL不能突變。2. 換路定則設(shè)：t = 0 表示換路瞬間 (定為計(jì)時(shí)起點(diǎn))； t = 0- 表示換路前的終了瞬間； t = 0+表示換路后的初始瞬間（初始值）。電感電路：電容電路：3. 初始值的確定初始值：電路中各 u、i 在 t =0+ 時(shí)的數(shù)值。求解要點(diǎn)：(1) 先求 uC( 0+)、iL ( 0+) 。1) 由t = 0-的電路（換路前穩(wěn)態(tài)）求uC ( 0 ) 、iL ( 0 )； 2) 根據(jù)換路定律求 uC( 0+)、iL ( 0+) 。(2) 再求其它電量初始值。1) 由t =

21、0+的電路求其它電量的初始值；2) 在 t =0+時(shí)的電壓方程中 uC = uC( 0+)、 t =0+時(shí)的電流方程中 iL = iL ( 0+)。 注意：1. 換路瞬間，uC、 iL 不能躍變, 但其它電量均可以躍變。2. 換路前, 若儲(chǔ)能元件沒有儲(chǔ)能, 換路瞬間（t = 0+的等效電路中），可視電容元件短路，電感元件開路。3. 換路前, 若uC(0-) 0, 換路瞬間（t = 0+）等效電路中, 電容元件可用一理想電壓源替代, 其電壓為uC(0+)；換路前, 若iL(0-) 0 , 在t = 0+等效電路中, 電感元件可用一理想電流源替代，其電流為iL(0+)。學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué)

22、授課人：課題一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法課時(shí)2教學(xué)目的與要求1.理解電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)、零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)的概念。2掌握一階線性電路分析的三要素法。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)用一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法求解暫態(tài)電路；教學(xué)過程主要內(nèi)容及步驟備注6.3 RC電路的響應(yīng)6、4一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法授課效果分析總結(jié)6.3 RC電路的響應(yīng)激勵(lì) (輸入)：電路從電源 (包括信號(hào)源) 輸入的信號(hào)。響應(yīng) (輸出)：電路在外部激勵(lì)的作用下，或者在內(nèi)部?jī)?chǔ)能的作用下產(chǎn)生的電壓和電流。響應(yīng)分類： 產(chǎn)生原因零輸入響應(yīng)：內(nèi)部?jī)?chǔ)能作用 零狀態(tài)響應(yīng)：外部激勵(lì)作用 全響應(yīng)： 全響應(yīng) = 零輸入響應(yīng) + 零狀態(tài)響應(yīng)激

23、勵(lì)波形階躍響應(yīng)、正弦響應(yīng)、脈沖響應(yīng)6 .3 .1 RC電路的零輸入響應(yīng)無電源激勵(lì), 輸入信號(hào)為零, 僅由電容元件的初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的響應(yīng)。實(shí)質(zhì)是RC電路的放電過程。換路前電路已處穩(wěn)態(tài)， t =0時(shí)開關(guān)扳至1，, 電容C 經(jīng)電阻R 放電。列 KVL方程， 代入上式得解此微分方程，得電容電壓電容電壓 uC 從初始值按指數(shù)規(guī)律衰減，衰減的快慢由RC 決定。放電電流 電阻電壓：變化曲線如圖所示：時(shí)間常數(shù) （單位：S），決定電路暫態(tài)過程變化的快慢，越大，變化越慢。當(dāng) 時(shí)， 。 所以時(shí)間常數(shù)等于電容電壓衰減到初始值U 的36.8%所需的時(shí)間。理論上認(rèn)為 、 電路達(dá)穩(wěn)態(tài)；工程上認(rèn)為 、 電容放電基本結(jié)束。 6

24、.3.2 RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)儲(chǔ)能元件的初始能量為零， 僅由電源激勵(lì)所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。實(shí)質(zhì)是RC電路的充電過程。在t = 0時(shí)，合上開關(guān)S，此時(shí), 電路實(shí)為輸入個(gè)階躍電壓u。列 KVL方程得解此微分方程，得電容電壓充電電流當(dāng) t = t 時(shí) ， ，t 表示電容電壓 uC 從初始值上升到 穩(wěn)態(tài)值的63.2% 時(shí)所需的時(shí)間。t 越大，曲線變化越慢，uC達(dá)到穩(wěn)態(tài)時(shí)間越長(zhǎng)。當(dāng) t = 5t 時(shí)， 暫態(tài)基本結(jié)束，uC 達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。6.3.3 RC電路的全響應(yīng)電源激勵(lì)、儲(chǔ)能元件的初始能量均不為零時(shí)，電路中的響應(yīng)。根據(jù)疊加定理，全響應(yīng) = 零輸入響應(yīng) + 零狀態(tài)響應(yīng)電容電壓所以有：全響應(yīng) = 穩(wěn)態(tài)分量 +

25、暫態(tài)分量 6、4一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法僅含一個(gè)儲(chǔ)能元件或可等效為一個(gè)儲(chǔ)能元件的線性電路，且由一階微分方程描述，稱為一階線性電路。據(jù)經(jīng)典法推導(dǎo)結(jié)果，在直流電源激勵(lì)的情況下，一階線性電路微分方程解的通用表達(dá)式為：式中，f (t) 代表一階電路中任一電壓、電流函數(shù)，初始值f (0+)、穩(wěn)態(tài)值f ()、時(shí)間常數(shù)稱為三要素。利用求三要素的方法求解暫態(tài)過程，稱為三要素法。一階電路的響應(yīng)（電壓或電流）都可用三要素法求解?！叭亍钡拇_定：(1) 穩(wěn)態(tài)值的計(jì)算：求換路后電路中的電壓和電流，其中電容 C 視為開路，電感L視為短路，即求解直流電阻性電路中的電壓和電流。(2) 初始值的計(jì)算：參見3.1節(jié)。(

26、3) 時(shí)間常數(shù)t 的計(jì)算：對(duì)于一階RC電路， ； 對(duì)于一階RL電路， 。注：1) 對(duì)于簡(jiǎn)單的一階電路 ，R0 = R ； 2) 對(duì)于較復(fù)雜的一階電路， R0為換路后的電路除去電源和儲(chǔ)能元件后，在儲(chǔ)能元件兩端所求得的無源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。學(xué)院教案課程名稱： 電工學(xué) 授課人：課題磁路與鐵心線圈電路課時(shí)4教學(xué)目的與要求1理解磁場(chǎng)的基本物理量的意義，了解磁性材料的基本知識(shí)及磁路的基本定律，會(huì)分析計(jì)算交流鐵心線圈電路；2了解變壓器的基本結(jié)構(gòu)、工作原理、運(yùn)行特性和繞組的同極性端，理解變壓器額定值的意義；3掌握變壓器電壓、電流和阻抗變換作用。教學(xué)重點(diǎn)與難點(diǎn)重點(diǎn)：變壓器電壓、電流和阻抗變換作用；變壓器額定值的意義難點(diǎn)：變壓器電壓、電流和阻抗變換作用教學(xué)過程主要內(nèi)容及步驟備注7.1 磁路及其基本定律7.2 交流鐵心線圈電路7.3 變壓器授課效果分析總結(jié)7.1 磁路及其基本