2014年上學課件上電工學簡明教程

1、第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法第第 1 章章 電路及其分析方法電路及其分析方法第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法第第 1 章電路及其分析方法章電路及其分析方法1.2電路模型電路模型1.3電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向1.4電源有載工作、開路與短路電源有載工作、開路與短路1.6電阻的串聯(lián)與并聯(lián)電阻的串聯(lián)與并聯(lián)1.5基爾霍夫定律基爾霍夫定律1.11電路中電位的計算電路中電位的計算1.9電壓源與電流源及其等效變換電壓源與電流源及其等效變換1.7支路電流法支路電流法1.8疊加定理疊加定理1.10戴維寧定理戴維寧定理1.12電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析1.1電路的作用與

2、組成部分電路的作用與組成部分第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法第第 1 章電路及其分析方法章電路及其分析方法電路的基本概念及其分析方法是電工技術(shù)和電子技電路的基本概念及其分析方法是電工技術(shù)和電子技術(shù)的基礎。術(shù)的基礎。本章首先討論電路的基本概念和基本定律，如電路本章首先討論電路的基本概念和基本定律，如電路模型、電壓和電流的參考方向、基爾霍夫定律、電源的模型、電壓和電流的參考方向、基爾霍夫定律、電源的工作狀態(tài)以及電路中電位的計算等。這些內(nèi)容是分析與工作狀態(tài)以及電路中電位的計算等。這些內(nèi)容是分析與計算電路的基礎。計算電路的基礎。然后介紹幾種常用的電路分析方法，有支路電流法、然后介紹幾種常用

3、的電路分析方法，有支路電流法、疊加定理、電壓源模型與電流源模型的等效變換和戴維疊加定理、電壓源模型與電流源模型的等效變換和戴維寧定理。寧定理。最后討論電路的暫態(tài)分析。介紹用經(jīng)典法和三要素最后討論電路的暫態(tài)分析。介紹用經(jīng)典法和三要素法分析暫態(tài)過程。法分析暫態(tài)過程。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.1電路的作用與組成部分電路的作用與組成部分電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設備或電電路是電流的通路，是為了某種需要由電工設備或電路元器件按一定方式組合而成路元器件按一定方式組合而成的。的。( (1) ) 實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換實現(xiàn)電能的傳輸、分配與轉(zhuǎn)換 ( (2) )實現(xiàn)信號的傳

4、遞與處理實現(xiàn)信號的傳遞與處理放大放大器器揚聲器揚聲器話筒話筒1電路的作用電路的作用發(fā)電機發(fā)電機升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動機電動機電爐電爐.輸電線輸電線第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法2電路的組成部分電路的組成部分電源電源：提供提供電能的裝置電能的裝置負載負載：取用取用電能的裝置電能的裝置中間環(huán)節(jié)：中間環(huán)節(jié)：傳遞、分傳遞、分配和控制電能的作用配和控制電能的作用發(fā)電機發(fā)電機升壓升壓變壓器變壓器降壓降壓變壓器變壓器電燈電燈電動機電動機電爐電爐.輸電線輸電線第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法直流電源直流電源直流電源直流電源: 提供能源提供能源負載負載信號

5、源信號源: 提供信息提供信息2電路的電路的組成部分組成部分放大放大器器揚聲器揚聲器話筒話筒電源或信號源的電壓或電流稱為激勵，它推動電路工電源或信號源的電壓或電流稱為激勵，它推動電路工作；由激勵所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應。作；由激勵所產(chǎn)生的電壓和電流稱為響應。信號處理：信號處理：放大、調(diào)諧、檢波等放大、調(diào)諧、檢波等第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.2電路模型電路模型i 實際的電路是由一些按需要起不同作用的元件或器實際的電路是由一些按需要起不同作用的元件或器件所組成，如發(fā)電機、變壓器、電動機、電池、電阻器件所組成，如發(fā)電機、變壓器、電動機、電池、電阻器等，它們的電磁性質(zhì)是很復雜的。等

6、，它們的電磁性質(zhì)是很復雜的。例如：一個白熾燈在有電流通過時例如：一個白熾燈在有電流通過時R R 消耗電消耗電能能( (電阻性電阻性) )產(chǎn)生產(chǎn)生磁場磁場儲存磁場能量儲存磁場能量( (電感性電感性) ) 忽略忽略 L為了便于分析與計算實際電路，在一定條件下常忽為了便于分析與計算實際電路，在一定條件下常忽略實際部件的次要因素而突出其主要電磁性質(zhì)，把它看略實際部件的次要因素而突出其主要電磁性質(zhì)，把它看成成理想電路元件理想電路元件。L第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法電源電源負載負載連接導線連接導線電路實體電路實體電路模型電路模型1.2電路模型電路模型用用理想理想電路元件組成的電路，稱為實際

7、電路的電路元件組成的電路，稱為實際電路的電路模型電路模型。SER +R0開關開關第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.3電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向 對電路進行分析計算時，不僅要算出電壓、電流、對電路進行分析計算時，不僅要算出電壓、電流、功率值的大小，還要確定這些量在電路中的實際方向。功率值的大小，還要確定這些量在電路中的實際方向。但是，在電路中各處電位的高低、電流的方向等很但是，在電路中各處電位的高低、電流的方向等很難事先判斷出來。因此電路中各處電壓、電流的實際方難事先判斷出來。因此電路中各處電壓、電流的實際方向也就不能確定。為此引入?yún)⒖挤较虻囊?guī)定。向也就不能確定。為此

8、引入?yún)⒖挤较虻囊?guī)定。習慣上規(guī)定習慣上規(guī)定電壓的實際方向為：電壓的實際方向為：由由高高電位端指向電位端指向低低電位端；電位端；電流的實際方向為：電流的實際方向為：正電荷運動的方向或負電正電荷運動的方向或負電荷運動的反方向；荷運動的反方向；電動勢的實際方向為：電動勢的實際方向為：由由低低電位端指向電位端指向高高電位端。電位端。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.3電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向(正方向正方向)電流：電流：Uab 雙下標雙下標電壓：電壓：IE+_ 在分析與計算電路時，對在分析與計算電路時，對電量任意假定的方向。電量任意假定的方向。Iab 雙下標雙下標aRb箭箭

9、標標abRI正負極性正負極性+abU U+_第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.3電壓和電流的參考方向電壓和電流的參考方向電壓、電流的參考方向：電壓、電流的參考方向：R +R0IE例如：圖中若例如：圖中若 I = 3 A，則表明電，則表明電流的實流的實 際方向與參際方向與參 考方向相同考方向相同 ；反之，；反之，若若 I = 3 A，則表明電流的實際方與參，則表明電流的實際方與參考方向相反考方向相反 。在電路圖中所標電壓、電流、電動在電路圖中所標電壓、電流、電動勢的方向，一般均為參考方向。勢的方向，一般均為參考方向。任意假定。任意假定。實際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向一致一致，

10、電流，電流(或電壓或電壓)值為值為正值正值；實際方向與參考方向?qū)嶋H方向與參考方向相反相反，電流，電流(或電壓或電壓)值為值為負值負值。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法（3）歐姆定律：通過電阻的電流與電壓成正比。）歐姆定律：通過電阻的電流與電壓成正比。表達式表達式U、I 參考方向相同參考方向相同U = IRU、I 參考方向相反參考方向相反圖圖 B 中若中若 I = 2 A，R = 3 ，則，則 U = (2) 3 V = 6 V電流的參考方向電流的參考方向與實際方向相反與實際方向相反圖圖 A或或圖圖 BRUI+IRU+圖圖 CRUI電壓與電

11、流參電壓與電流參考方向相反考方向相反U = I R第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.4電源有載工作、開路與短路電源有載工作、開路與短路1.4.1電源有載工作電源有載工作EIU1電壓與電流電壓與電流R0RabcdR + R0I = EER0I電源的外特性曲線電源的外特性曲線當當 R0 0，L 把電能轉(zhuǎn)換為磁場能，吸收功率。把電能轉(zhuǎn)換為磁場能，吸收功率。p 0，L 把磁場能轉(zhuǎn)換為電能，放出功率。把磁場能轉(zhuǎn)換為電能，放出功率。儲存的磁場能儲存的磁場能20021ddLitLituitt L 是儲能元件是儲能元件第第1章章 電路及其分析方法電路及

12、其分析方法( (伏伏) )V庫侖庫侖( (C) )法拉法拉( (F) )3電容元件電容元件電容元件的參數(shù)電容元件的參數(shù)iu+CuqC 1 F = 10- -6 F1 pF = 10- -12 F當通過電容的當通過電容的電荷量電荷量或或電壓電壓發(fā)生發(fā)生變化變化時，則在電容時，則在電容中引起電流中引起電流在直流穩(wěn)態(tài)時，在直流穩(wěn)態(tài)時，I = 0 ，電容隔直流。，電容隔直流。儲存的電場能儲存的電場能 C 是儲能元件是儲能元件tuCtqidddd 2t0t021ddCutCutui 第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.12.2儲能元件和換路定則儲能元件和換路定則電路中含有儲能元件電路中含有儲

13、能元件( (電感或電容電感或電容) )，在換路瞬間儲能，在換路瞬間儲能元件的能量不能躍變，即元件的能量不能躍變，即換路換路引起電路工作狀態(tài)變化的各種因素。如：引起電路工作狀態(tài)變化的各種因素。如：電路接通、斷開或結(jié)構(gòu)和參數(shù)發(fā)生變化等。電路接通、斷開或結(jié)構(gòu)和參數(shù)發(fā)生變化等。電感元件的儲能不能躍變電感元件的儲能不能躍變221LLLiW 電容元件的儲能不能躍變電容元件的儲能不能躍變221CCCuW iL(0+) = iL(0)uC(0+) = uC(0)設設 t = 0 為換路瞬間，而以為換路瞬間，而以 t = 0 表示換路前的終了表示換路前的終了瞬間，瞬間，t = 0+ 表示換路后的初始瞬間。表示換

14、路后的初始瞬間。換路定則用公式表示為：換路定則用公式表示為：否則將使功率達到無窮大否則將使功率達到無窮大第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法例例 14 R3+-U6 Vt = 02 SR1R24 uCC+iCiL t = 0-iLuL確定電路中各電流與電壓的初始值。設開關確定電路中各電流與電壓的初始值。設開關 S 閉合前閉合前 L 元件和元件和 C 元件均未儲能。元件均未儲能。 解解 由由 t = 0- - 的電路的電路uC(0- -) = 0iL(0- -) = 0因此因此uC(0+) = 0iL(0+) = 0第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法+-UR1i+-uLiLR2

15、 R3uC+-iCt = 0+在在 t = 0+ 的電路中的電路中電容元件短路，電容元件短路，電感元件開路，電感元件開路，求出各初始值求出各初始值uL(0+) = R2iC(0+) = 4 1 V = 4 VA1A426)0()0(21 + + + + + + +RRUiiC第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.12.3RC 電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析1零狀態(tài)響應零狀態(tài)響應所謂所謂 RC 電路的零狀態(tài)，是指換路前電容元件未儲有電路的零狀態(tài)，是指換路前電容元件未儲有能量，即能量，即 uC(0- -) = 0。在此條件下，由電源激勵所產(chǎn)生的電路的響應，稱為在此條件下，由電源激勵所產(chǎn)生的

16、電路的響應，稱為零狀態(tài)響應。零狀態(tài)響應。2零輸入響應零輸入響應所謂所謂 RC 電路的零輸入，是指無電源激勵，輸入信號電路的零輸入，是指無電源激勵，輸入信號為零。在此條件下，由電容元件的初始狀態(tài)為零。在此條件下，由電容元件的初始狀態(tài) uC(0+) 所產(chǎn)生所產(chǎn)生的電路的響應，稱為零輸入響應。的電路的響應，稱為零輸入響應。3全響應全響應所謂所謂 RC 電路的全響應，是指電源激勵和電容元件的電路的全響應，是指電源激勵和電容元件的初始狀態(tài)初始狀態(tài) uC(0+) 均不為零時電路的響應，也就是零狀態(tài)響均不為零時電路的響應，也就是零狀態(tài)響應與零輸入響應兩者的疊加。應與零輸入響應兩者的疊加。第第1章章 電路及其

17、分析方法電路及其分析方法USCRt = 0 +12 +uR +uCi在在 t = 0 時將開關時將開關 S 合到合到 1 的位置的位置根據(jù)根據(jù) KVL， t 0 時電路的微分方程為時電路的微分方程為 設：設：S 在在 2 位置時位置時 C 已放電完畢已放電完畢1零狀態(tài)響應零狀態(tài)響應CCCutuRCuRiU+ + + + dd第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法CCCutuRCuRiU+ + + + dd上式的通解有兩個部分，特解和補函數(shù)上式的通解有兩個部分，特解和補函數(shù)Cu Cu 特解取電路的穩(wěn)態(tài)值，即特解取電路的穩(wěn)態(tài)值，即UuuCC )(補函數(shù)是齊次微分方程補函數(shù)是齊次微分方程0dd

18、 + +CCutuRC的通解，其形式為的通解，其形式為ptCAue 代入上式，得特征方程代入上式，得特征方程01 + +RCp第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法SCRt = 0 +U12 +uR +uCi其根為其根為 11- - - - RCp通解通解etCCCuuuUA - -+由于由于換路前電容元件換路前電容元件未未儲能，即儲能，即 uC(0+) = 0 ，則，則 A = U， 于是得于是得 uC 零狀態(tài)響應表達式零狀態(tài)響應表達式e(1e)ttCuUUU - - - - - - -第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法時間常數(shù)時間常數(shù) 物理意義物理意義當當 t = 時時RC

19、令令:單位單位: s時間常數(shù)時間常數(shù) 決定電路決定電路暫態(tài)過程變化的快慢暫態(tài)過程變化的快慢uC = U(1 - - e - -1) = U(1 - - 0.368) = 0.632UtuCUOu0.632U 零狀態(tài)響應零狀態(tài)響應曲線曲線所以時間常數(shù)所以時間常數(shù) 等于電壓等于電壓 uC 增長增長到到穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)值值 U 的的 63.2% 所所需的時間。需的時間。 第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法2零輸入響應零輸入響應UuC - -)0(+SRU21+ CiCu0 tRu+C代代入上式得入上式得0dd + +CCutuRCtuCCCdd RuR 換路前電路已處換路前電路已處于于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) U

20、uC - -)0(t = 0 時開關時開關 S 1，電容電容 C 經(jīng)電阻經(jīng)電阻 R 放電放電一階線性常系數(shù)一階線性常系數(shù) 齊次微分方程齊次微分方程列列 KVL方程方程0 + +CRuu實質(zhì)：實質(zhì)：RC 電路的放電過程電路的放電過程第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法特征方程特征方程RCp + 1 = 0ptAuCe 通通解解形形式式：RCp1- - 因為因為RCtCAu- - e由初始值確定積分常數(shù)由初始值確定積分常數(shù) AuC(0+) = uC(0- -) = U uC( ) = 0則則 A = U 零輸入響應表達式零輸入響應表達式t0 tCRCtCuUu- -+ +- - e )0(

21、e第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法uC零輸入響應零輸入響應曲線曲線OuUt時間常數(shù)時間常數(shù) = RC當當 t = 時，時，uC = 36.8% U電容電壓電容電壓 uC 從初始值按指數(shù)規(guī)律衰減，衰減的快從初始值按指數(shù)規(guī)律衰減，衰減的快慢由慢由 RC 決定。決定。 越大，曲線變化越慢，越大，曲線變化越慢，uC 達到穩(wěn)態(tài)所需要達到穩(wěn)態(tài)所需要的時間的時間越長越長。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法0.368U231UtOuC設設 1 2 3第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法暫態(tài)時間暫態(tài)時間理論上認為理論上認為 t 、uC 0 電路達穩(wěn)態(tài)電路達穩(wěn)態(tài) 工程上認為工程上認為

22、 t = (3 5) 、uC 0 電容放電基本結(jié)束。電容放電基本結(jié)束。 t Cu0.368U0.135U0.050U0.018U0.007U0.002U 2 3 4 6 51e- -2e- -3e- -4e- -5e- -6e- - t- -e t- -e隨時間而衰減隨時間而衰減當當 t = 5 時，過渡過程基本結(jié)束，時，過渡過程基本結(jié)束，uC 達到穩(wěn)態(tài)值。達到穩(wěn)態(tài)值。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法3全響應全響應1uC 的變化規(guī)律的變化規(guī)律全響應：全響應：電源激勵、儲能元電源激勵、儲能元件的初始能量均不為零時，電路件的初始能量均不為零時，電路中的響應中的響應。根據(jù)疊加定理根據(jù)疊加

23、定理全響應全響應 = 零輸入響應零輸入響應 + 零狀態(tài)響應零狀態(tài)響應0 e(1 e)CttRCRCuUU- - - + +- -uC (0- -) = U0SRU+_C+_i0 tuC+_uRt0第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法0 e(1 e)CttRCRCuUU- - - + +- -0 ()e tRCUUU- - + +- -穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量零輸入響應零輸入響應零狀態(tài)響應零狀態(tài)響應暫態(tài)分量暫態(tài)分量結(jié)論結(jié)論 2： 全響應全響應 = 穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量 +暫態(tài)分量暫態(tài)分量全響應全響應 結(jié)論結(jié)論 1： 全響應全響應 = 零輸入響應零輸入響應 + 零狀態(tài)響應零狀態(tài)響應穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值初始值初

24、始值t0t0第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法在直流電源激勵的情況下，一階線性電路微分方程在直流電源激勵的情況下，一階線性電路微分方程解的通用表達式：解的通用表達式： tffftf- -+ + - -+ + e)()0()()(式中式中，f(t) 一階電路中任一電壓、電流函數(shù)；一階電路中任一電壓、電流函數(shù)；f(0+) 初始值；初始值；f( ) 穩(wěn)態(tài)值；穩(wěn)態(tài)值； 時間常數(shù)。時間常數(shù)。( (三要素三要素) ) 利用求三要素的方法求解暫態(tài)過程，稱為三要素法。利用求三要素的方法求解暫態(tài)過程，稱為三要素法。一階電路都可以應用一階電路都可以應用三要素法三要素法求解，在求得求解，在求得 f(0+)

25、、 f( ) 和和 的基礎上的基礎上，可直接寫出電路的響應可直接寫出電路的響應( (電壓或電流電壓或電流) )。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法一階電路暫態(tài)過程的求解方法一階電路暫態(tài)過程的求解方法一階電路一階電路僅含一個儲能元件或可等效為一個儲能元件的線性僅含一個儲能元件或可等效為一個儲能元件的線性電路電路, 且由一階微分方程描述，稱為且由一階微分方程描述，稱為一階線性電路。一階線性電路。求解方法求解方法 1經(jīng)典法：經(jīng)典法：根據(jù)根據(jù)激勵激勵( (電源電壓或電流電源電壓或電流) )，通過求解，通過求解電路的微分方程得出電路的響應電路的微分方程得出電路的響應( (電壓和電流電壓和電流)

26、 ) 。2 三要素法三要素法初始值初始值穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值時間常數(shù)時間常數(shù)求求( (三要素三要素) )第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法三要素法求解暫態(tài)過程的要點三要素法求解暫態(tài)過程的要點( (1) )求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時間常數(shù)；求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時間常數(shù)；( (3) )畫出暫態(tài)電路電壓、電流隨時間變化的曲線。畫出暫態(tài)電路電壓、電流隨時間變化的曲線。( (2) )將求得的三要素結(jié)果代入暫態(tài)過程通用表達式；將求得的三要素結(jié)果代入暫態(tài)過程通用表達式；終點終點f( )起點起點f(0+)0()0()( 6320+ + + +- - fff.tf(t)O第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法求

27、換路后電路中的電壓和電流求換路后電路中的電壓和電流電容電容 C 視為開視為開路路, 電感電感 L 視為短路，即求解直流電阻性電路中的電壓和視為短路，即求解直流電阻性電路中的電壓和電流。電流。( (1) )穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值 f( ) 的計算的計算響應中響應中“三要素三要素”的確定的確定例：例：uC+- -t = 0C10 V 1 FS5 k +- -Lit =03 6 6 6 mASV5V55510)( + + CumA3mA6666)( Li第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法( (2) ) 初始值初始值 f(0+) 的計算的計算 1) ) 由由 t = 0- - 電路求電路求 uC(0-

28、 -)、iL(0- - )2) ) 根據(jù)換路定則求出根據(jù)換路定則求出)0()0()0()0(- -+ +- -+ + LLCCiiuu3) ) 由由 t = 0+ 時時的電路，求所需其他各量的的電路，求所需其他各量的 u(0+) 或或 i(0+) 注意：注意：在換路瞬間在換路瞬間 t = (0+) 的等效電路中的等效電路中( (1) ) 若若 uC(0- -) = U0 0，電容元件用恒壓源代替，其值電容元件用恒壓源代替，其值等于等于 U0 ；若若 uC(0- -) = 0 ，電容元件視為短路。電容元件視為短路。( (2) ) 若若 iL(0- -) = I0 0 電感元件用恒流源代替，電感元

29、件用恒流源代替，其值等于其值等于 I0；若若 iL(0- -) = 0 ，電感元件視為開路。電感元件視為開路。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法若不畫若不畫 t = (0+) 的等效電路，則在所列的等效電路，則在所列 t = 0+ 時時的方程的方程中應有中應有 uC = uC(0+)、iL = iL (0+)。( (3) ) 時間常數(shù)時間常數(shù) 的計算的計算對于一階對于一階 RC 電路電路CR0 對于一階對于一階 RL 電路電路0RL 注意：注意： 1) ) 對于簡單的一階電路對于簡單的一階電路 ，R0 = R ;2) ) 對于較復雜的一階電路，對于較復雜的一階電路， R0 為換路后的

30、電路除為換路后的電路除去電源和儲能元件后，在儲能元件兩端所求得的無源二去電源和儲能元件后，在儲能元件兩端所求得的無源二端網(wǎng)絡的等效電阻。端網(wǎng)絡的等效電阻。第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法R03210)/(RRRR+ + U0+- -CR0R0 的計算類似于應用戴的計算類似于應用戴維寧定理解題時計算電路等維寧定理解題時計算電路等效電阻的方法。即從儲能元效電阻的方法。即從儲能元件兩端看進去的等效電阻，件兩端看進去的等效電阻，如圖所示。如圖所示。CR0 R1R2R3R1U+- -t = 0CR2R3S第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法R2R1 U1C +1+uCU2 +2t =

31、 0S 例例 2 在下圖中，已知在下圖中，已知 U1 = 3 V， U2 = + 6 V，R1 = 1 k ，R2 = 2 k ，C = 3 F ，t 0 時電路已處于穩(wěn)態(tài)。用時電路已處于穩(wěn)態(tài)。用三要素法求三要素法求 t 0 時的時的 uC(t)，并并畫出其變化曲線。畫出其變化曲線。 解解 先確定先確定 uC(0+)、uC( ) 和時間常數(shù)和時間常數(shù) t 0 時電路已處于時電路已處于穩(wěn)態(tài)，意味著電容相當穩(wěn)態(tài)，意味著電容相當于開路。于開路。V2)0()0(2112 + + - -+ +RRURuuCCV4)(2122 + + RRURuC第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法 例例 2 在

32、下圖中，已知在下圖中，已知 U1 = 3 V，U2 = +6 V，R1 = 1 k ，R2 = 2 k ，C = 3 F，t 0 時電路已處于穩(wěn)態(tài)。時電路已處于穩(wěn)態(tài)。用三要素法求用三要素法求 t 0 時的時的 uC(t)，并并畫出其變化曲線畫出其變化曲線。R2 U1C +1+uCU2 +2t = 0SR1 解解 先確定先確定 uC(0+) uC( ) 和時間常數(shù)和時間常數(shù) V2)0()0( - -+ +CCuuV4)( Cums2ms332)/(21 CRR tCCCCuuuu-e)()0()( - -+ + + +uC = 4 - - 2e- -500t Vt 0第第1章章 電路及其分析方法

33、電路及其分析方法 例例 2 在下圖中，已知在下圖中，已知 U1 = 3 V，U2 = 6 V，R1 = 1 k ，R2 = 2 k ，C = 3 F，t 0 時電路已處于穩(wěn)態(tài)。用三時電路已處于穩(wěn)態(tài)。用三要素法求要素法求 t 0 時的時的 uC(t)，并并畫出其變化曲線畫出其變化曲線。 解解 U1C +1+uCU2 +2t = 0SR1uC(0+) = 2 VuC( ) = 4 V = 2 msuC = 4 - - 2e- -500t Vt 0R2t /suC /V402uC(t)變化變化曲線曲線第第1章章 電路及其分析方法電路及其分析方法1.12.4RL 電路的暫態(tài)分析電路的暫態(tài)分析Rt =

34、0 +12 +uR +uLiLSU在在 t = 0 時將開關時將開關 S 合到合到 1 的位置的位置上式的通解為上式的通解為根據(jù)根據(jù) KVL，t 0 時電路的時電路的微分方程為微分方程為 tiLRiUdd+ + tLRARUiii- -+ + + + e在在 t = 0+ 時，初始值時，初始值 i (0+) = 0，則，則UAR -。于是得于是得式中式中RL )e1(e ttRURURUi- - - - - - 也具有時間的量綱，是也具有時間的量綱，是 RL 電路的時間常數(shù)。電路的時間常數(shù)。這種電感無初始儲能，電路響應僅由外加電源引起，這種電感無初始儲能，電路響應僅由外加電源引起，稱為稱為RL電路的零狀態(tài)響應。電路的零狀態(tài)響應。第第1章章 電