03電路的暫態(tài)分析武漢理工大學(xué)電工學(xué)課件

1、 穩(wěn)定狀態(tài)：穩(wěn)定狀態(tài)： 在指定條件下電路中電壓、電流已達(dá)到穩(wěn)定值。在指定條件下電路中電壓、電流已達(dá)到穩(wěn)定值。 在考慮電阻、電感或電容元件時(shí)，都將它們看在考慮電阻、電感或電容元件時(shí)，都將它們看成是理想元件。即只考慮其主要因素而忽略其成是理想元件。即只考慮其主要因素而忽略其次要因素。次要因素。 交流電路與直流電路對(duì)電阻、電感或電容的作交流電路與直流電路對(duì)電阻、電感或電容的作用結(jié)果都不同。用結(jié)果都不同。 電容對(duì)直流電路相當(dāng)于開(kāi)路；電感對(duì)直流電路電容對(duì)直流電路相當(dāng)于開(kāi)路；電感對(duì)直流電路相當(dāng)于短路。相當(dāng)于短路。 而在交流電路中電容有充放電現(xiàn)象存在，有電而在交流電路中電容有充放電現(xiàn)象存在，有電流通過(guò)流通過(guò)

2、;電感有自感電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)而阻礙電流變化。電感有自感電動(dòng)勢(shì)出現(xiàn)而阻礙電流變化。描述消耗電能的性質(zhì)描述消耗電能的性質(zhì)iru 根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律:即電阻元件上的電壓與通過(guò)的電流成線性關(guān)系即電阻元件上的電壓與通過(guò)的電流成線性關(guān)系slr 金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有關(guān)導(dǎo)電性能有關(guān)，表達(dá)式為：表達(dá)式為：0dd00 trituiwt2t電阻的能量電阻的能量riu+_ inil電感電感:( h、mh)電流通過(guò)電流通過(guò)n匝匝線圈產(chǎn)生線圈產(chǎn)生(磁鏈磁鏈)n 電流通過(guò)電流通過(guò)一匝一匝線圈產(chǎn)生線圈產(chǎn)生(磁通磁通)ui +-線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附

3、近的介質(zhì)線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。lnsl2(h)lnsl2tilteldddd (1) 自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向iu+-el+-ls 線圈橫截面積（線圈橫截面積（m2） l 線圈長(zhǎng)度（線圈長(zhǎng)度（m）n 線圈匝數(shù)線圈匝數(shù) 介質(zhì)的磁導(dǎo)率（介質(zhì)的磁導(dǎo)率（h/m）(2) 自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別tileldd 0 tileldd i 0 tidd221liw tileuldd 根據(jù)基爾霍夫定律可得：根據(jù)基爾霍夫定律可得：將上式兩邊同乘上將上式兩邊同乘上 i ，并積分，則得：，并積分，則得：20021ddlii

4、lituiti即電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存在線圈中，當(dāng)電即電感將電能轉(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。源放還能量。有一電感元件，有一電感元件，l=0.2h,電流電流 i 如圖所示，求如圖所示，求電感元件中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)電感元件中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)el l和兩端電壓和兩端電壓u的的波形。波形。解：當(dāng)解：當(dāng)4ms0t時(shí)時(shí)mati 0.2vdd tilel則：則：0.2v leu所所以以當(dāng)當(dāng)6ms4mst時(shí)時(shí)ma12)2(ti

5、0.4v2)v(0.2dd tilel24624/mai/msto246-0.20.4/vle/mst246-0.40.2/vu/mstoo0.4v leu所所以以由圖可見(jiàn)：由圖可見(jiàn)：(1)電流正值增大時(shí)，電流正值增大時(shí)，el為負(fù)，為負(fù)， 電流正值減小時(shí)，電流正值減小時(shí)，el為正；為正；(2)電流的變化率電流的變化率d di/ /d dt大，大，則則el l大；反映電感阻礙電流變化的大；反映電感阻礙電流變化的性質(zhì)。性質(zhì)。(3)電感兩端電壓電感兩端電壓u和通過(guò)它的和通過(guò)它的電流電流i的波形是不一樣的。的波形是不一樣的。24624/mai/msto246-0.20.4/vle/mst246-0.4

6、0.2/vu/mstoo在上例中，試計(jì)算在電流增大的過(guò)程中電感元在上例中，試計(jì)算在電流增大的過(guò)程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過(guò)程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過(guò)程中電感元件向電源放出的能量。件向電源放出的能量。解：在電流增大的過(guò)程中電感元件從電源吸取的能解：在電流增大的過(guò)程中電感元件從電源吸取的能量和在電流減小的過(guò)程中電感元件向電源放出的能量和在電流減小的過(guò)程中電感元件向電源放出的能量是相等的。量是相等的。j1016j)10(40.221217232 liw所所以以即：即：4ms t時(shí)的磁場(chǎng)能時(shí)的磁場(chǎng)能電容：電容：uqc )(fuic+_電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)

7、的電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。介電常數(shù)等關(guān)。(f)dscs 極板面積（極板面積（m2）d 板間距離（板間距離（m）介電常數(shù)介電常數(shù)（f/m）tucidd 當(dāng)電壓當(dāng)電壓u變化時(shí)，在電路中產(chǎn)生電流變化時(shí)，在電路中產(chǎn)生電流:電容元件儲(chǔ)能電容元件儲(chǔ)能221cuw 將上式兩邊同乘上將上式兩邊同乘上 u，并積分，則得：，并積分，則得：20021ddcuucutuitu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；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

8、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。能量。根據(jù)：根據(jù)：tucidd電流電流 i 隨電壓隨電壓 u 比例變化。比例變化。合合s后：后： 所以電阻電路不存在所以電阻電路不存在過(guò)程過(guò)程 (r耗能元件耗能元件)。圖圖(a)： 合合s前：前：00322 rrruuuiio(a)s+-r3r22+-i cuc(b)+-sr,0 ci0 cuu暫態(tài)暫態(tài)穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)otcu 電路在一定條件下可以處于穩(wěn)定狀態(tài)，但條件發(fā)生電路在一定條件下可以處于穩(wěn)定狀態(tài)，但條件發(fā)生變化時(shí)電路的狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化。并且，任何穩(wěn)定變化時(shí)電路的狀態(tài)就會(huì)發(fā)生變化。并且，任何穩(wěn)定狀態(tài)都是由其它狀態(tài)轉(zhuǎn)換來(lái)的。狀態(tài)都是由其它狀態(tài)轉(zhuǎn)換來(lái)

9、的。 l儲(chǔ)能：儲(chǔ)能：221llliw 換路換路: : 不能突變不能突變cu不不能能突突變變li c 儲(chǔ)能：儲(chǔ)能：221cccuw 由于物體所具有的能量不能躍變而造成由于物體所具有的能量不能躍變而造成若若cu發(fā)生突變，發(fā)生突變， dtduicc不可能！不可能！一般電路一般電路則則)0()0( ccuu注：換路定則僅用于換路瞬間來(lái)確定暫態(tài)過(guò)程中注：換路定則僅用于換路瞬間來(lái)確定暫態(tài)過(guò)程中 uc、 il初始值。初始值。 設(shè)：設(shè)：t=0 表示換路瞬間表示換路瞬間 (定為計(jì)時(shí)起點(diǎn)定為計(jì)時(shí)起點(diǎn)) t=0- 表示換路前的終了瞬間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）表示換路后的初始瞬間（

10、初始值）)0()0( ll 初始值的確定初始值的確定，要依據(jù)換路定則及電路性質(zhì)來(lái)分，要依據(jù)換路定則及電路性質(zhì)來(lái)分析，也受電路約束方程的制約。析，也受電路約束方程的制約。換路前的瞬間，將電路視為穩(wěn)態(tài)換路前的瞬間，將電路視為穩(wěn)態(tài)電容開(kāi)路、電容開(kāi)路、電感短路。電感短路。換路后的瞬間，將電容用定值電壓換路后的瞬間，將電容用定值電壓 uc(0) 或電或電感用感用 i l(0) 定值電流代替。若電路無(wú)儲(chǔ)能，則視定值電流代替。若電路無(wú)儲(chǔ)能，則視電容電容c為短路，電感為短路，電感l(wèi)為開(kāi)路。為開(kāi)路。根據(jù)基爾霍夫定律計(jì)算出其它電壓及電流各量。根據(jù)基爾霍夫定律計(jì)算出其它電壓及電流各量。)0(),0( lciu000

11、0)(,)(lciu0)0()0( ccuu0)0()0( ll u +-00)(cu, 00)(l , ruc)()(001 )0)0( c 0)0(2 uuuul )0()0(1) 0)0( luic 、ul 產(chǎn)生突變產(chǎn)生突變(2) 由由t=0+電路，求其余各電流、電壓的初始值電路，求其余各電流、電壓的初始值u +-il(0+ )u ic (0+ )uc (0+)ul(0+)_u2(0+)u1(0+)i1(0+ )r1+_+-t = 0+等效電路等效電路解：解： (1) 由由t = 0-電路求電路求 uc(0)、il (0) 換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)：換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)：電容元件視為開(kāi)路；電

12、容元件視為開(kāi)路； 電感元件視為短路。電感元件視為短路。由由t = 0-電路可求得：電路可求得：a144442444)0(3131311 urrrrrurrril+_+_t = 0 -等效電路等效電路+_+_v414)0()0(3 lciru解：解：a1)0()1( li+_+_t = 0 -等效電路等效電路由換路定則：由換路定則：v4)0()0( ccuua1)0()0( llii+_+_解：解：(2) 由由t = 0+電路求電路求 ic(0+)、ul (0+)由圖可列出由圖可列出)0()0()0(2 ccuiriru)0()0()0( lciii帶入數(shù)據(jù)帶入數(shù)據(jù)4)0(4)0(28 cii1

13、)0()0( cii+_+_t = 0+時(shí)等效電路時(shí)等效電路4v1a+_+_t = 0+時(shí)等效電路時(shí)等效電路4v1a+_+_解：解：解之得解之得 a31)0( ci并可求出并可求出)0()0()0()0(32 lccliruiruv311144314 +_+_電量電量a/lia/civ/cuv/lu 0t 0t41103104311lciu 、lcui 、+_+_例例試確定如圖電路在開(kāi)關(guān)試確定如圖電路在開(kāi)關(guān)s閉合后的初始值閉合后的初始值。ru10v,si0 ,解解設(shè)開(kāi)關(guān)閉合前電路處于穩(wěn)態(tài)，電容相當(dāng)于開(kāi)設(shè)開(kāi)關(guān)閉合前電路處于穩(wěn)態(tài)，電容相當(dāng)于開(kāi)路，電感相當(dāng)于短路：則路，電感相當(dāng)于短路：則 t = 0

14、時(shí)刻時(shí)刻ci0 ,li5maclu10v,u0vri5ma ,t010maisiricilurucul2k1k2kcls例例則則 t = 0+ 時(shí)刻時(shí)刻ru0v,si15ma ,ci10ma , li5maclu10v,u10vri0 ,試確定如圖電路在開(kāi)關(guān)試確定如圖電路在開(kāi)關(guān)s閉合后的初始值閉合后的初始值。t010maisiricilurucul2k1k2kclst010mali10vrit05ma5macu10vci0si15ma10ma0ru10v00lu10v01. 經(jīng)典法經(jīng)典法: 根據(jù)激勵(lì)根據(jù)激勵(lì)(電源電壓或電流電源電壓或電流)，通過(guò)求解，通過(guò)求解電路的微分方程得出電路的響應(yīng)電路的微

15、分方程得出電路的響應(yīng)(電壓和電流電壓和電流)。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(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)求求（三要素）（三要素）代入上式得代入上式得0dd ccuturctucccdd rur 換路前電路已處穩(wěn)態(tài)換路前電路已處穩(wěn)態(tài) uuc )0(t =0時(shí)開(kāi)關(guān)時(shí)開(kāi)關(guān), 電容電容c 經(jīng)電阻經(jīng)電阻r 放電放電1s 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(1) 列列 kvl方程方程0 cruu1. 電容電壓電容電壓 uc 的變化規(guī)律的變化規(guī)律(t 0) 零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng): 無(wú)電源激勵(lì)無(wú)電源激勵(lì), 輸輸入信號(hào)為零入信號(hào)為零, 僅由電容元件的僅由電容元件的初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響

16、應(yīng)。初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。圖示電路圖示電路uuc )0(+-sru21+ cicu0 tru+crcp1 0dd ccuturc01 rcp特征方程特征方程rctauc e可可得得時(shí)時(shí)，根根據(jù)據(jù)換換路路定定則則 , )0()0(uutc ua rctuuc e齊次微分方程的通解：齊次微分方程的通解：0 )0( e tcu tptauce: 通通解解電阻電壓：電阻電壓：rcturiucr erctrutucicc edd放電電流放電電流rctuuc e cuciru3. 、 、 cicutoru(2) 物理意義物理意義rc 令令:(1) 量綱量綱svas uuuc008 .36e1 t當(dāng)當(dāng)

17、 時(shí)時(shí)rctutuc e)(008 .36 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)等于電壓等于電壓cu衰減到初始值衰減到初始值u0 的的所需的時(shí)間。所需的時(shí)間。0.368u23cu 1urc trctuuuc ee321 t0uc當(dāng)當(dāng)0cu t0cu )53( t cu0.368u 0.135u 0.050u 0.018u 0.007u 0.002u 2 3 4 6 51e 2e 3e 4e 5e 6e t e t e已知已知s s閉合前電路已處于穩(wěn)定狀態(tài)，閉合前電路已處于穩(wěn)定狀態(tài)，r r1 1=r=r2 2=50=50，r r3 3=100=100，c=0.02fc=0.02f。試求。試求在在t=0t=0時(shí)，時(shí)，

18、s s斷開(kāi)后斷開(kāi)后的的u uc c（t t）和）和i i3 3（t t） 解：解：t=0s+-24vusr1r2r3c+uc-i3先求先求uc（0-）(0 )(0 )100241005016ccuuvtuc i0123123()(5050)1000.021()5050 100rr rrccsrrr10( )16ttcutu ee v33( )( )0.16tcutite arr1r2r3c+uc-i3零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng): 儲(chǔ)能元件的初儲(chǔ)能元件的初始能量為零，始能量為零， 僅由電源激勵(lì)僅由電源激勵(lì)所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。 000tutuuc (0 -) = 0sru+_c+_i

19、0 tucutu階躍電壓階躍電壓ouuturccc dd一階線性常系數(shù)一階線性常系數(shù)非齊次微分方程非齊次微分方程uuucr cccuutu )(即即1. uc的變化規(guī)律的變化規(guī)律(1) 列列 kvl方程方程uc (0 -) = 0sru+_c+_i0tuc求特解求特解 ：cuuuturccc dduuukc即即：解解得得： kdtdkrcukuc , 代代入入方方程程設(shè)設(shè)：rctcccaeuuuu uutucc)()(cu tauuuuccc e0dd ccuturc通解即：通解即： 的解的解）（令令rc cu求特解求特解 - rctptaauc ee其其解解：0)0( cu根據(jù)換路定則在根據(jù)

20、換路定則在 t=0+時(shí)，時(shí)，ua 則則)0()() e1e1( ttrctuuuc rctcuuu e 暫態(tài)分量暫態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量電路達(dá)到電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的電壓時(shí)的電壓-ucu cu+ucu僅存在僅存在于暫態(tài)于暫態(tài)過(guò)程中過(guò)程中 63.2%u-36.8%utcuocucicicutcuci當(dāng)當(dāng) t = 時(shí)時(shí)ueuuc%2 .63)1()(1 )e1(rctuuc 0 edd trutucitcc uruuc 全響應(yīng)全響應(yīng): 電源激勵(lì)、儲(chǔ)能元電源激勵(lì)、儲(chǔ)能元件的初始能量均不為零時(shí)，電件的初始能量均不為零時(shí)，電路中的響應(yīng)。路中的響應(yīng)。) 0()e1(e 0 tuuurctrctcuc

21、 (0 -) = u0sru+_c+_i0tuc) 0()e1(e 0 tuuurctrctc) 0( )e( 0 tuuurct穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)暫態(tài)分量暫態(tài)分量全響應(yīng)全響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值初始值初始值u0.632u1 2 3 321 cu0cu 2 6 4 5 3tcuouuc )(穩(wěn)態(tài)解穩(wěn)態(tài)解初始值初始值0)0()0(uuucc tcuuuu e )(0rctccccuuuu e)()0()(uc (0 -) = uosru+_c+_i0tuc)(tf-)( f穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值-)0( f - tffftf e)()0()()( 利用求三要素的方法求解暫態(tài)過(guò)

22、程，稱為利用求三要素的方法求解暫態(tài)過(guò)程，稱為三要素法三要素法 )0( f)( f)0( ft)(tfo)( f)0( f0)0()a( f0)0()b( f0)()c ( ft)(tfot)(tfo)( f0)()d( ft)(tfo)0( f)( f)(f)0 (f(1) 求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)；求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)；(3) 畫出暫態(tài)電路電壓、電流隨時(shí)間變化的曲線。畫出暫態(tài)電路電壓、電流隨時(shí)間變化的曲線。(2) 將求得的三要素結(jié)果代入暫態(tài)過(guò)程通用表達(dá)式；將求得的三要素結(jié)果代入暫態(tài)過(guò)程通用表達(dá)式；)0()0()( 6320 fff.tf(t)o 電容電容 c 視視為開(kāi)路為開(kāi)路, 電感

23、電感l(wèi)視為短路，即求解直流電阻性電路視為短路，即求解直流電阻性電路中的電壓和電流。中的電壓和電流。v555510)( cu6666)( lima3 (1) 穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值 的計(jì)算的計(jì)算)( fuc+-t=0c10v 1 fs例：例：5k +-lit =03 6 6 6mas1) 由由t=0- 電路求電路求)0()0( lciu、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(shí)時(shí)的電路，求所需其它各量的的電路，求所需其它各量的)0( i)0( u或或電容元件視為短路。電容元件視為短路。;0u其值等于其值等于，若若 0)0( cu(1) 若若， 0

24、)0(0 uuc電容元件用恒壓源代替，電容元件用恒壓源代替， 0 )0 (0 iil0)0( li若若其值等于其值等于i0 , , 電感元件視為開(kāi)路。電感元件視為開(kāi)路。(2) 若若 , 電感元件用恒流源代替電感元件用恒流源代替 ， 注意：注意：)0( f(2) 初始值初始值 的計(jì)算的計(jì)算 cr0 0rl 注意：注意： 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(shí)時(shí)的方程中應(yīng)有的方程中應(yīng)有 uc = uc( 0+)、il = il ( 0+)。r03210)/(rrrr u0+-cr0cr0 r1u+-t=0cr2r3sr1r2r3解：解： teuuuuc

25、ccc )()0()(cuci2i電路如圖，電路如圖，t=0時(shí)合上開(kāi)關(guān)時(shí)合上開(kāi)關(guān)s，合，合s前電路已處于前電路已處于穩(wěn)態(tài)。試求電容電壓穩(wěn)態(tài)。試求電容電壓 和電流和電流 、 。)0( cuv54106109)0(33 cuv54)0()0( ccuut=0-等效電路等效電路)0( cu9ma+-6k rs9ma6k 2 f3k t=0ci2icu+-c r)( cu由換路后電路求穩(wěn)態(tài)值由換路后電路求穩(wěn)態(tài)值)( cu(33 cus3630104102103636 cr )( cut 電路電路9ma+-6k r 3k t=0-等效電路等效電路)0( cu9ma+-6k rv

26、54)0( cuv18)( cus3104 ve3618e )1854(182503104ttcu ttucicc250e )250(36102dd6 ae018. 0t250 18v54vtcuo tcccciiii e)()0()(用三要素法求用三要素法求ci0)( cimae126250t 32103)()( tuticmae18)(250ttic ma181025418)0(3 ci54v18v2k )0( ci+-s9ma6k 2 f3k t=0ci2icu+-c r3k 6k )0( ci+-54 v9mat=0+等效電路等效電路例例2：由由t=0-時(shí)電路時(shí)電路解：解：v33321

27、6)0( cu求初始值求初始值)0( cuv3)0()0( ccuu+-st=0c f56v1 2 cu3 2 1 +-)0( cut=0-等效電路等效電路1 2 6v3 )0( i+-ve35107 .1t t66103e0 tccccuuuutu e)()0()()(s6600161053232 cr 求時(shí)間常數(shù)求時(shí)間常數(shù)由右圖電路可求得由右圖電路可求得求穩(wěn)態(tài)值求穩(wěn)態(tài)值 cu 0 cu+-st=0c f56v1 2 cu3 2 1 +-cf 52 cu3 21+-tucticcdd)( a3510712t.eu)t(ic ciiti 21)(tt5107 . 15107 . 1e5 . 2

28、e a5107.1e5.1t ( 、 關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián))cciuae5 . 25107 . 1t +-st=0c f56v1 2 cu3 2 1 +-p)1(trc 1uttu0tpv0)0(_ cucr1u2u+_+_icu+_21uuuc 很很小小，很很小小時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)ruur 2cuu 1turcriuccdd2 turcdd1 由公式可知由公式可知 輸出電壓近似與輸入電輸出電壓近似與輸入電壓對(duì)時(shí)間的微分成正比。壓對(duì)時(shí)間的微分成正比。1utt1utpot2uov0)0(_ cucr1u2u+_+_icu+_不同不同時(shí)的時(shí)的u2波形波形ut2t2utuut2tt2u2tttu2u2ttutt/21ut

29、ptcut2tcr1u2u+_+_icu+_;p)1(trc riuuuurr 21rui1 )(pt 輸出電壓與輸入電輸出電壓與輸入電壓近似成積分關(guān)系。壓近似成積分關(guān)系。2. 分析分析1uttu0tpturcticuucd1d112 v0)0(_ cucr1u2u+_+_iru+_t2utt12utt2t1u2utt2t1u 用作示波器的掃描鋸齒波電壓用作示波器的掃描鋸齒波電壓u1li tlllliiii e)()0()()0( liruiill )0()0(0)( li 2) 確定穩(wěn)態(tài)值確定穩(wěn)態(tài)值)( li rl tlrtlrlrurui ee )0(0ruluu+-srl21t=0li+

30、-+-tlrutilul eddtlruriul erliotruoutlutlrruil eru-uuru%8.36ruluu+-srl21t=0li+-+- tileullddruil )0(0)0( liruiill )0()0(表表表表表表rrurivl )0()0(ruluu+-srl21t=0li+-+-ruluu+-srl21t=0li+-+-vr vdruluusrl21t=0li+-+-r ruluusrl21t=0li+-+- 圖示電路中圖示電路中, rl是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組，其電感是發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁繞組，其電感較大。較大。rf是調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流用的。當(dāng)將電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，是調(diào)節(jié)勵(lì)磁電

31、流用的。當(dāng)將電源開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，為了不至由于勵(lì)磁線圈所儲(chǔ)的磁能消失過(guò)快而燒壞為了不至由于勵(lì)磁線圈所儲(chǔ)的磁能消失過(guò)快而燒壞開(kāi)關(guān)觸頭，往往用一個(gè)泄放電阻開(kāi)關(guān)觸頭，往往用一個(gè)泄放電阻r 與線圈聯(lián)接。開(kāi)與線圈聯(lián)接。開(kāi)關(guān)接通關(guān)接通r 同時(shí)將電源斷開(kāi)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，再將同時(shí)將電源斷開(kāi)。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，再將開(kāi)關(guān)扳到開(kāi)關(guān)扳到 3的位置，此時(shí)電路完全斷開(kāi)。的位置，此時(shí)電路完全斷開(kāi)。 (1) r =1000 , 試求開(kāi)關(guān)試求開(kāi)關(guān)s由由1合合向向2瞬間線圈兩端的電壓瞬間線圈兩端的電壓url。已已知知 30,80 h,10 ,v220frrlu電路穩(wěn)態(tài)時(shí)電路穩(wěn)態(tài)時(shí)s由由1合向合向2。 (2) 在在(1)中中, 若使若使

32、u不超過(guò)不超過(guò)220v, 則泄放電阻則泄放電阻r 應(yīng)選多大？應(yīng)選多大？ulrf+_rr 1s23ia23080220f rruiv20602)100030()()0(f irrurl (3) 根據(jù)根據(jù)(2)中所選用的電阻中所選用的電阻r , 試求開(kāi)關(guān)接通試求開(kāi)關(guān)接通r 后經(jīng)后經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，線圈才能將所儲(chǔ)的磁能放出過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間，線圈才能將所儲(chǔ)的磁能放出95%？ (4) 寫出寫出(3) 中中url隨時(shí)間變化的表示式。隨時(shí)間變化的表示式。2202)30( r即即 80r2221)95. 01(21lili 222102105. 01021 ia446. 0 i求所經(jīng)過(guò)的求所經(jīng)過(guò)的時(shí)間時(shí)間ttlrrriei19e2f t19e2446. 0 s078. 0 t)(frriurl 計(jì)計(jì)算算若若按按 80)4(rv19220e)8030(tiurl tlllliiii e)()0()(li)e1 ()0(tlrtlrrueruruil ruil )(0)0()0( l