電工電子技術(shù)基礎(chǔ)課件：一階電路暫態(tài)分析

電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

一階電路暫態(tài)分析教學(xué)目標(biāo)一階電路暫態(tài)分析1.掌握換路定則及暫態(tài)過(guò)程初始值的確定方法。2.理解一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和全響應(yīng)分析方法。3.明確一階電路的暫態(tài)響應(yīng)與時(shí)間常數(shù)關(guān)系。4.熟練掌握RC一階電路的響應(yīng)。5.熟練掌握RL一階電路的響應(yīng)。6.熟練掌握三要素法求解一階電路的方法。電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析第一節(jié)暫態(tài)過(guò)程與換路定則第二節(jié)RC電路的響應(yīng)第三節(jié)一階電路的三要素法本章目錄第四節(jié)RL電路的響應(yīng)電工電子技術(shù)基礎(chǔ)思政引例不以規(guī)矩，不能成方圓?！献与姽る娮蛹夹g(shù)基礎(chǔ)

在生活中，當(dāng)斷開(kāi)電燈開(kāi)關(guān)時(shí)，經(jīng)常會(huì)看到在開(kāi)關(guān)處有打火現(xiàn)象發(fā)生。照相閃光燈RC電路裝置，汽車點(diǎn)火RL電路。高鐵列車從靜止加速到勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，某型航空飛機(jī)從地面上升到某一高度勻速飛行的過(guò)程，都屬于暫態(tài)過(guò)程。當(dāng)電路從一個(gè)穩(wěn)態(tài)過(guò)渡到另一個(gè)穩(wěn)態(tài)會(huì)出現(xiàn)暫態(tài)過(guò)程，簡(jiǎn)稱暫態(tài)。如飛機(jī)電路用來(lái)實(shí)現(xiàn)延時(shí)控制，以及通信信號(hào)特殊波形產(chǎn)生。暫態(tài)過(guò)程可能產(chǎn)生過(guò)電壓或過(guò)電流，若不采取保護(hù)措施，引起不良后果。因此研究電路暫態(tài)過(guò)程，目的在于掌握規(guī)律以便在實(shí)際應(yīng)用中用其“利”，克其“弊”。電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

分析瞬態(tài)過(guò)程產(chǎn)生條件和原因，引伸確定儲(chǔ)能元件的初始值換路定律，用經(jīng)典分析方法導(dǎo)出RC一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)。分析三要素法組成，利用三要素法分析RL一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)及全響應(yīng)，強(qiáng)化三要素法具體應(yīng)用。理解瞬態(tài)過(guò)程中電壓和電流隨時(shí)間變化的規(guī)律和物理意義以及時(shí)間常數(shù)對(duì)瞬態(tài)過(guò)程的影響，充分利用瞬態(tài)過(guò)程的特性為人類服務(wù)，避免它造成危害和損失。電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一、電路的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則

指電路中電流和電壓等物理量在給定激勵(lì)的條件下已達(dá)到某一穩(wěn)定值。穩(wěn)定狀態(tài)

電路從一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)轉(zhuǎn)變到另一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)需要經(jīng)歷的一個(gè)中間過(guò)程。瞬態(tài)過(guò)程5.1暫態(tài)過(guò)程與換路定則穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)二、瞬態(tài)過(guò)程產(chǎn)生的原因

把由電路的結(jié)構(gòu)(例如電路的接通、斷開(kāi)、短路等)、參數(shù)和電源變化所引起的電路狀態(tài)的變化統(tǒng)稱為換路。外在原因

儲(chǔ)能元件（電感元件和電容元件）的能量不能突變，這是產(chǎn)生過(guò)渡過(guò)程的根本原因。內(nèi)在原因電路中含儲(chǔ)能元件換路12一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

這與實(shí)際情況不符。通常，功率是有限的，能量只能作連續(xù)變化。

電容元件儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為

能量的積累或衰減都需要一定的時(shí)間，否則將意味著無(wú)窮大功率的存在，即電感元件儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量為一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

換路前后瞬間，電感元件中的電流和電容元件兩端的電壓不能突變的規(guī)律。三、換路定律與電路初始值的確定t=0＋

表示換路時(shí)刻后瞬間換路定律其中：設(shè)時(shí)電路發(fā)生換路，則換路定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為t=0－

表示換路時(shí)刻前瞬間一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電路中L,C的等效處理

C

恒壓源如電壓為0，則將恒壓源短路處理

L

短路

C

開(kāi)路

L

短路

C

開(kāi)路演示1演示2

L

恒流源如電流為0，則將恒流源斷開(kāi)處理一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

C電容

L

短路

C

開(kāi)路

L

短路

C

開(kāi)路返回

L電感一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)iL(0_)iL(0+)

電感的等效變換iL(0+)=0A時(shí)

C

恒壓源如電壓為0，則將恒壓源短路處理

L

恒流源如電流為0，則將恒流源斷開(kāi)處理uC(0+)＋－uC(0_)電容的等效變換uC(0+)=0V時(shí)＋－返回一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)1.t=0－等效電路

圖示電路，電路原先處于穩(wěn)定狀態(tài)，在t=0時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，求電路中標(biāo)注的電壓、電流的初始值和穩(wěn)態(tài)值。已知U=6V，R1＝10kΩ，R2＝20kΩ，C=1000pF。[解]

L

短路

C

開(kāi)路[例題]+

–R2R1SU+-+-+

–R2R1SU+-+-一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)2.t=0＋等效電路R2SU+-+-L

恒流源C

恒壓源一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則uC(0+)R2R1SU+-+-+-+–R2R1SU+-+-下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)3.等效電路

L

短路

C

開(kāi)路一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則R2R1UR2R1++–U下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)四、研究過(guò)渡過(guò)程的意義及方法意義1.利用電路暫態(tài)過(guò)程產(chǎn)生特定波形的電信號(hào)。如鋸齒波、三角波、尖脈沖等，應(yīng)用于電子電路。2.控制、預(yù)防可能產(chǎn)生的危害。暫態(tài)過(guò)程開(kāi)始的瞬間可能產(chǎn)生過(guò)電壓、過(guò)電流使電氣設(shè)備或元件損壞。方法1.經(jīng)典法

2.三要素法

即列出表征該電路工作狀態(tài)的以時(shí)間為自變量的微分方程，然后再利用已知的初始條件求解。

只有一個(gè)儲(chǔ)能元件或通過(guò)簡(jiǎn)化可化成一個(gè)儲(chǔ)能元件的一階電路，可采用三要素法來(lái)快速求解。一階電路暫態(tài)分析——暫態(tài)過(guò)程與換路定則下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一、RC電路的零輸入響應(yīng)一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)零輸入響應(yīng)

在外界輸入為零的情況下，全靠電容的初始儲(chǔ)能作為激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)。實(shí)質(zhì)：RC電路的放電過(guò)程電容C經(jīng)電阻R放電t=0時(shí)開(kāi)關(guān)圖示電路中換路前電路已處穩(wěn)態(tài)

5.2RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)1)列KVL方程1.電容電壓uC的變化規(guī)律(t≥0)2)解方程一階線性常系數(shù)齊次微分方程一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)齊次微分方程的通解：

由初始值確定積分常數(shù)A根據(jù)換路定律3)電容電壓uC的變化規(guī)律電容電壓uC從初始值按指數(shù)規(guī)律衰減，衰減快慢由RC決定一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電阻電壓放電電流

電容電壓t2.電流及電阻電壓的變化規(guī)律一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)3.、、變化曲線下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)4.時(shí)間常數(shù)2)物理意義(單位:s、ms)1)量綱當(dāng)

時(shí)，時(shí)間常數(shù)

決定電路暫態(tài)過(guò)程變化的快慢。一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)時(shí)間常數(shù)等于電壓衰減到初始值U的所需的時(shí)間。下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)0.368UU0tOuC一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)時(shí)間常數(shù)的物理意義

越大，曲線變化越慢，達(dá)到穩(wěn)態(tài)所需要的時(shí)間越長(zhǎng)。下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)t=5

時(shí)，過(guò)渡過(guò)程基本結(jié)束，uC達(dá)到穩(wěn)態(tài)值。3)暫態(tài)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。

t0.368U0.135U0.050U0.018U0.007U0.002U一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)隨時(shí)間而衰減下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)二、RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)實(shí)質(zhì)：RC電路的充電過(guò)程圖示電路中換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)

電容C經(jīng)電阻R充電t=0時(shí)開(kāi)關(guān)一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)

在電容的初始能量為零的情況下，僅由電源激勵(lì)所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)1)列KVL方程1.電容電壓uC的變化規(guī)律(t≥0)2)解方程方程的通解=方程的特解+對(duì)應(yīng)齊次方程的通解通解一階線性常系數(shù)非齊次微分方程一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)求特解----

微分方程的通解:由初始值確定積分常數(shù)A根據(jù)換路定律則一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)3)電容電壓uC的變化規(guī)律-U+U

63.2%U-36.8%U暫態(tài)分量?jī)H存在于瞬態(tài)過(guò)程中穩(wěn)態(tài)分量電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的電壓一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)t下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)當(dāng)t=

時(shí)，

表示電容電壓uC從初始值上升到穩(wěn)態(tài)值的63.2%時(shí)所需時(shí)間2.電流i的變化規(guī)律4.時(shí)間常數(shù)

的物理意義

U一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)3.

、、變化曲線t下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)三、RC電路的全響應(yīng)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)。電容C經(jīng)電阻R充電t=0時(shí)開(kāi)關(guān)S閉合SRU+_C+_iuC電容C經(jīng)電阻R放電圖示電路中換路前電路已處穩(wěn)態(tài)

一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)全響應(yīng)零輸入響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)＋一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)SabRU0+–U+–+–+–SabR+–U+–+–SabRU0+–+–+–下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)全響應(yīng)

結(jié)論1：全響應(yīng)=零輸入響應(yīng)+零狀態(tài)響應(yīng)結(jié)論2：全響應(yīng)=穩(wěn)態(tài)分量+瞬態(tài)分量零輸入響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)穩(wěn)態(tài)分量瞬態(tài)分量一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)結(jié)論1：uC

的變化規(guī)律t0零輸入響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)全響應(yīng)疊加原理＋=t0一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)全響應(yīng)=穩(wěn)態(tài)分量+

瞬態(tài)分量結(jié)論2：uC

的變化規(guī)律穩(wěn)態(tài)分量瞬態(tài)分量一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)t0t0一階電路暫態(tài)分析——RC電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)5.3一階電路的三要素法一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法一階電路

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。穩(wěn)態(tài)值初始值SRUC+_iuC+_下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

代表一階電路中任一電壓、電流函數(shù)初始值穩(wěn)態(tài)值

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：時(shí)間常數(shù)三要素法利用求三要素的方法求解暫態(tài)過(guò)程

一階電路都可以應(yīng)用三要素法求解，在求得、和

的基礎(chǔ)上,可直接寫出電路的響應(yīng)(電壓或電流)。一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法電工電子技術(shù)基礎(chǔ)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法電工電子技術(shù)基礎(chǔ)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法電工電子技術(shù)基礎(chǔ)三要素法求解瞬態(tài)過(guò)程的要點(diǎn)1.求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)

(1).畫t=0-的電路圖，只需求uC(0-)和iL(0-)的數(shù)值。(2).換路后的電路圖中，將L，C從電路當(dāng)中斷開(kāi)，從此處看進(jìn)去，將電路中的電源全部置零（電壓源短路，電流源開(kāi)路），求得等效電阻R，進(jìn)而求得時(shí)間常數(shù)的數(shù)值。3.畫出瞬態(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)果代入瞬態(tài)過(guò)程通用表達(dá)式

畫t=∞的電路圖，求出各物理量∞時(shí)刻的穩(wěn)態(tài)值。

畫t=0+的電路圖，求出其他的非狀態(tài)量的初始值。一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)注意1.若不畫t=(0+)的等效電路，則在所列t=0+時(shí)的方程中應(yīng)有uC=uC(0+)、iL=iL(0+)。2.時(shí)間常數(shù)

的計(jì)算一階RC電路一階RL電路求R0的方法(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(wú)源二端網(wǎng)絡(luò)的等效電阻。

(1)對(duì)于簡(jiǎn)單的一階電路，R0=R;一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)[例題]一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法

電路如圖，t=0時(shí)開(kāi)關(guān)S合到2，S合在1時(shí)電路已處穩(wěn)態(tài)。求電容電壓

和電流

。已知R1＝1kΩ，R2=2kΩ，R3=5kΩ，C=1μF，電流源IS=5mA。下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)(1)求初始值根據(jù)換路定律

換路前，電路已處于穩(wěn)定狀態(tài)，電容相當(dāng)于斷路，所以，電容兩端的電壓就等于電阻R2兩端的電壓，即t=0-等效電路一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法R11+

–R2S下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄[解]電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

電容兩端的電壓是狀態(tài)量，電容當(dāng)中流過(guò)的電流是非狀態(tài)量，需要在換路后的初始時(shí)刻電路中求解。此時(shí)電容兩端的電壓可用恒壓源替換，即根據(jù)換路定律t=0＋等效電路10V+-一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法SR3+–下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)(2)求穩(wěn)態(tài)值R11

R2+–S2R3

等效電路

換路后，電容通過(guò)電阻R3放電，最后到達(dá)穩(wěn)態(tài)（）時(shí)，電容上的電壓全部放完，即一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)(3)求電路的時(shí)間常數(shù)+–S2R3

等效電路電路的等效電阻為電路的時(shí)間常數(shù)由換路后的電路確定。

一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法R0下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)（4）根據(jù)三要素法的公式，可求得t010V

一階電路中的狀態(tài)量和非狀態(tài)量都可以應(yīng)用三要素法求解。也可以求出狀態(tài)量后，根據(jù)具體的歐姆定律性，基爾霍夫定律等關(guān)系式求解非狀態(tài)量。一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法2mA下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法電工電子技術(shù)基礎(chǔ)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電路原先處于穩(wěn)定狀態(tài)，t=0時(shí)，開(kāi)關(guān)S閉合，求電路中的、、表達(dá)式。

一階電路中的狀態(tài)量和非狀態(tài)量都可以應(yīng)用三要素法求解。也可以求出狀態(tài)量（電容兩端的電壓的表達(dá)式）后，根據(jù)具體的歐姆定律性，基爾霍夫定律等關(guān)系式求解非狀態(tài)量。[例題]一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法S9mA6k

2F3k

t=0+-C

R1下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄[解]電工電子技術(shù)基礎(chǔ)2F9mA+-C6k

R2由t=0-等效電路可求得由換路定律t=0-等效電路一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法3k

S9mA6k

2Ft=0+-C

R11)確定初始值下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)由t=0＋等效電路可求得t=0+等效電路一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法S9mA6k

2F3k

t=0+-C

R13k

6k

+54V9mA-

R154V18V2k

++--2)確定初始值下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

等效電路一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法

等效電路+-C9mA6k

R12F3k

+-C9mA2k

R2FS9mA6k

2F3k

t=0+-C

R13)

確定穩(wěn)態(tài)值下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

等效電路4)時(shí)間常數(shù)的確定一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法9mA6k

2F3k

+-C

R1R06k

3k

R1S9mA6k

2F3k

t=0+-C

R1下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)5)根據(jù)三要素法求解一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法

等效電路9mA6k

2F3k

+-C

R1下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)已知：u1如圖所示，求：t=2T時(shí)，uC＝0V，則U_為多大？TtU02TU_[例題][解]一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法+_C+_R(1)當(dāng)時(shí)，下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法TtU02TU_+_C+_R(2)當(dāng)時(shí)，下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄一階電路暫態(tài)分析——一階電路的三要素法電工電子技術(shù)基礎(chǔ)

僅由電感元件的初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。在外界輸入為零的情況下，全靠電感的初始儲(chǔ)能作為激勵(lì)所產(chǎn)生的響應(yīng)。5.4RL電路的響應(yīng)一階電路暫態(tài)分析——RL電路的響應(yīng)一、RL串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)

由儲(chǔ)能元件電感L和電阻R所組成的電路在換路時(shí)也會(huì)產(chǎn)生過(guò)渡過(guò)程。對(duì)于電路只有一個(gè)貯能元件L的一階電路，也可用三要素法來(lái)分析其過(guò)渡過(guò)程情況。零輸入響應(yīng)實(shí)質(zhì)：RL電路的放電過(guò)程。

下一頁(yè)上一頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)1)列KVL方程1.電感電壓uL

的變化規(guī)律(t≥0)2)解方程通解一階線性常系數(shù)齊次微分方程一階電路暫態(tài)分析——RL電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)由初始值確定積分常數(shù)A一階電路暫態(tài)分析——RL電路的響應(yīng))0(t=+根據(jù)換路定律，時(shí)，下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)3)電感電流i的變化規(guī)律時(shí)間常數(shù)：

τ的作用與RC電路的時(shí)間常數(shù)一樣。改變電路參數(shù)R和L，即改變時(shí)間常數(shù)τ，可以影響過(guò)渡過(guò)程的長(zhǎng)短。(s)一階電路暫態(tài)分析——RL電路的響應(yīng)下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)1.t=0_等效電路2.t=0＋等效電路零輸入響應(yīng)電路的求解步驟一階電路暫態(tài)分析——RL電路的響應(yīng)SRa+-UL+-SRLb+-+-下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)3.等效電路4.時(shí)間常數(shù)的確定一階電路暫態(tài)分析——RL電路的響應(yīng)SRLb+-+-R0LSRb下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)5.根據(jù)三要素法求解RL串聯(lián)電路的零輸入響應(yīng)曲線一階電路暫態(tài)分析——RL電路的響應(yīng)t變化曲線下一頁(yè)上一頁(yè)節(jié)首頁(yè)章目錄電工電子技術(shù)基礎(chǔ)電阻兩端的電壓電感電流

電感兩端的電壓6.根據(jù)電感電流、電壓及電阻