《電路分析》課件9.1

內(nèi)容簡(jiǎn)介

本教材理論推導(dǎo)從簡(jiǎn)，計(jì)算思路交待詳細(xì)，概念述明來(lái)龍去脈，增加例題數(shù)量和難度檔次，章節(jié)分“重計(jì)算”及“重概念”兩類區(qū)別對(duì)待，編排講究逐步引深的遞進(jìn)關(guān)系，聯(lián)系工程實(shí)際，訓(xùn)練動(dòng)手能力，盡力為后續(xù)課程鋪墊。借助類比及對(duì)偶手法，語(yǔ)言樸實(shí)簡(jiǎn)練，圖文印刷結(jié)合緊密，便于自學(xué)與記憶，便于節(jié)省理論教學(xué)時(shí)數(shù)。適用于應(yīng)用型本科及高職高專電力類、自動(dòng)化類、機(jī)電類、電器類、儀器儀表類、電子類及測(cè)控技術(shù)類專業(yè)。

第9章線性電路過(guò)渡過(guò)程中

電流電壓的計(jì)算9.1換路定律和初始條件的計(jì)算

9.2一階電路的零輸入響應(yīng)——僅由初始儲(chǔ)能激勵(lì)9.3一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)——僅由電源激勵(lì)9.4一階電路的全響應(yīng)9.5線性動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析

自然界凡是與能量有關(guān)的物理量發(fā)生變化，一般都需要有一個(gè)過(guò)程來(lái)完成這種變化，因?yàn)槟芰恳话悴豢赡苘S變，即不可能突變（如火車的起動(dòng)）。如果能量躍變，那么能量隨時(shí)間變化的速率為無(wú)窮大，即功率無(wú)窮大，就需要有一個(gè)無(wú)窮大的功率源來(lái)支持這種躍變，而自然界沒(méi)有無(wú)窮大的功率源。

聯(lián)系到電路中，電感元件與電容元件都是儲(chǔ)能元件，電感元件所儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量隨其電流變化；電容元件所儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量隨其電壓變化。既然能量一般不可能躍變，電感電流的改變、電容電壓的改變也需要一個(gè)漸變過(guò)程，這個(gè)過(guò)程就稱為電路的過(guò)渡過(guò)程。

電感、電容元件既是儲(chǔ)能元件，又稱為動(dòng)態(tài)元件。含有電感、電容的電路稱為動(dòng)態(tài)電路，只有動(dòng)態(tài)電路中才會(huì)發(fā)生過(guò)渡過(guò)程。9.1換路定律和初始條件的計(jì)算9.1.1過(guò)渡過(guò)程與時(shí)間的關(guān)系電路從一種穩(wěn)態(tài)（舊的穩(wěn)態(tài)）變化到另一種穩(wěn)態(tài)（新的穩(wěn)態(tài)）的中間過(guò)程。過(guò)渡過(guò)程中電路的狀態(tài)稱為暫態(tài)。過(guò)渡過(guò)程：電感、電容儲(chǔ)存的能量發(fā)生了變化。暫態(tài)產(chǎn)生的原因：暫態(tài)產(chǎn)生的必要條件：含有電感、電容的電路發(fā)生了換路。電路中電源的接入和切除、支路的接通和斷開(kāi)、元件參數(shù)的改變等動(dòng)作統(tǒng)稱為換路。換路：t=0-是換路前最后一瞬間，即舊的穩(wěn)態(tài)結(jié)束時(shí)刻；t=0時(shí)發(fā)生換路；t=0+是換路后最初一瞬間，是過(guò)渡過(guò)程的開(kāi)始時(shí)刻；t′時(shí)刻過(guò)渡過(guò)程結(jié)束，電路進(jìn)入新的穩(wěn)態(tài)。過(guò)渡過(guò)程與時(shí)間的關(guān)系9.1.2動(dòng)態(tài)電路的換路定律電容元件：不能躍變；電感元件：不能躍變；(1)儲(chǔ)能(1)儲(chǔ)能(2)若電壓則(2)若電流則換路定律:上式表明換路后一瞬間的電感電流值、電容電壓值仍為舊的穩(wěn)態(tài)值，能夠在換路前后承上啟下，可由換路前的等效電路計(jì)算出來(lái)。電路中的其它量，包括電阻上的電流電壓、電感電壓、電容電流，換路后都可能發(fā)生躍變，立即改變?yōu)榱硪粋€(gè)值，因?yàn)樗鼈兊能S變與電路儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能、電場(chǎng)能無(wú)關(guān)。

因此電感電路的關(guān)鍵量是電感電流，電容電路的關(guān)鍵量是電容電壓。9.1.3換路后瞬間t=0+時(shí)刻初始條件的計(jì)算初始值：即t=0+時(shí)的電壓、電流的值。計(jì)算初始值的步驟：1.畫(huà)出換路前t=0-時(shí)刻舊穩(wěn)態(tài)的等效電路，對(duì)于直流電路電感代以短路、電容代以開(kāi)路，只需計(jì)算

、

，根據(jù)換路定律計(jì)算獨(dú)立初始值、。2.畫(huà)出換路后t=0+時(shí)刻的等效電路，應(yīng)用替代定理將電感元件用值為

的理想電流源替代[若，則代以開(kāi)路]，將電容元件用值為

的理想電壓源替代[若，則代以短路]，根據(jù)電路定律計(jì)算、uR(0＋)、iC(0＋)、uL(0＋)等。P229[例9—1]求、和

解：(1)畫(huà)出t=0-時(shí)刻的等效電路(2)畫(huà)出t=0+時(shí)刻的等效電路P229[例9—2]求各電壓電流初始值。

解：(1)求獨(dú)立初