【正文】 2022/3/13 16 電路暫態(tài)分析的內(nèi)容 1. 利用電路暫態(tài)過程產(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。 研究暫態(tài)過程的實(shí)際意義 2. 控制、預(yù)防可能產(chǎn)生的危害 暫態(tài)過程開始的瞬間可能產(chǎn)生過電壓、過電流使 電氣設(shè)備或元件損壞。 (1) 暫態(tài)過程中電壓、電流隨時(shí)間變化的規(guī)律。 直流電路、交流電路都存在暫態(tài)過程 , 我們講課的重點(diǎn)是直流電路的暫態(tài)過程。 (2) 影響暫態(tài)過程快慢的電路的時(shí)間常數(shù)。 2022/3/13 17 167。 儲(chǔ)能元件 （ store energy’ s element ） (1) 電感 L (Inductance) 單位： H, mH, ?H 單位電流產(chǎn)生的磁鏈 i N圈 iiNL ?????電感：具有存儲(chǔ)磁場(chǎng)能量的元件。 ?L Symbol 2022/3/13 18 由電磁感應(yīng)（ electromagic induction ）定律 : dtdiLeu ???dtdiLdtde ???? ?電感元件的基本伏 安關(guān)系式。 iiNL ?????u e i L Voltampere characteristic of inductance 理想電路元件 2022/3/13 19 說明 (Explain)： 電感是一種儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存的磁場(chǎng)能量 WL為， 221 iLWL ??0?dtdidtdiLu ?電感元件 在直流電路中： Example 相當(dāng)于一根無阻導(dǎo)線 ! u =0 Voltampere characteristic of inductance 2022/3/13 20 幾種常見的電感元件 帶有磁心的電感 陶瓷電感 鐵氧體電感 2022/3/13 21 167。 儲(chǔ)能元件 （ store energy’ s element ） (2) 電容 C (Capacitance) 單位電壓產(chǎn)生的電荷。 uqC ? 單位： F, ?F, pF dtduCdtdqi ??? 電容 元件的基本伏 安關(guān)系式 。 ++ ++ +q q u i 電容：具有存儲(chǔ)電場(chǎng)能量的元件。 uCq ??C C 0?dtdu電容元件 在直流電路中： Example C 相當(dāng)于開路 ! i = 0 2022/3/13 22 幾種常見的電容器 普通電容器 電力電容器 電解電容器 2022/3/13 23 說明 (Explain)： 電容是一種儲(chǔ)能元件，儲(chǔ)存的電場(chǎng)能量為， 221 uCWC ??R、 L、 C 理想元件的 伏安 特性（ u與 i正方向一致） 參考第三章 L C R iRu ??dtdiLu ?dtduCi ?小結(jié)： Voltampere characteristic of capacitance 2022/3/13 25 167。 換路定律 (Law of switching circuit) 在換路瞬間不能突變。 LC iu , 換路定理 t=0+ t=0 ?0?0設(shè) t =0時(shí) 換路， 換路前瞬間 用 t= 表示， 換路后瞬間 用 t= 表示， t= 、 t= 在數(shù)值上都等于零。 ?0 ?0用數(shù)學(xué)式表示： t uc ,iL t=0 )0()0( ?? ? LL ii)0()0( ?? ? CC uuCu不能突變 ! Li不能突變 ! 2022/3/13 26 換路定律 : 在換路瞬間不能突變。 LC iu ,說明： 換路定理僅適用于換路瞬間，用以確定暫態(tài)過程的起始值 。 三 . 換路起始值的確定 (Confirm of incept value in switching circuit) 步驟： ??0t)]0()[0( ?? ? CC uu )]0()[0( ?? ? LL ii2 . 根據(jù) 瞬間的電路， 在應(yīng)用換路定理求得 、 的條件下， 求其它物理量的起始值。 Law of switching circuit 1 . 由 時(shí)的電路求 。 －0?t ）（）（ －－ 00 , iu LC2022/3/13 27 已知 : 電壓表內(nèi)阻 量程為 50V。 t=0時(shí) ,打開 K。 求 :打開 K瞬間 ,電壓表兩端的電壓。 Example 1 解 : 換路前： mARUi L 201 0 0 020)0( ????(大小 ,方向都不變 ) 換路瞬間： mAii LL 20)0()0( ?? ??根據(jù)換路定理： )0()0( ?? ?LL iiU L K V R LiConfirm of incept value in switching circuit H1,k1,V20 ???? LRU,k500V ??R2022/3/13 28 注意 :實(shí)際使用中 ,電感兩端要加續(xù)流二極管。 mAii LL 20)0()0( ?? ??VLV Riu ?? ?? )0()0(VU 10000105001020 33 ????? ?U L K V R LiV mAI S 20?R Example 1 Confirm of incept value in switching circuit 圖 用二極管防止產(chǎn)生高電壓 2022/3/13 29 0)0(2 ??i解 :計(jì)算換路前 )0(),0( ?? LC iu)0()0(11?? ???? imARREiVRiu C 3)0()0( 11 ??? ??mAi L )0( ??E R1 + _ R Cu1iR2 iLC uuiii , 21換路后的起始值。 求 : 在 t=0時(shí)，合向 “ 2”。 已知 :K在 “ 1”處停留已久 E 1k 2k + _ R 2k K t=0 R2 R1 i1i2iCuLu6V 2 1 Example 2 2022/3/13 30 由 換路定律 ，有 : Vuu CC 3)0()0( ?? ??mAii LL )0()0( ?? ??Vu C 3)0( ??mAi L )0( ??E 1k 2k + _ R 2k K t=0 R2 R1 i1i2iCuLu6V 2 1 Example 2 Confirm of incept value in switching circuit t=(0+)瞬間的等效電路 E 1k 2k + _ R2 R1 i1i3V 2022/3/13 31 mAii L )0()0(1 ?? ??mARuEi C 3)0()0(22 ?????mAiii )0()0()0( 21 ??? ???VRiEu L 3)0()0( 11 ???? ??2iE 1k 2k + _ R2 R1 i1i3V t=(0+)瞬間等效電路 電量 iLii ?1 2i Cu Lu??0t??0t0mA3V3V3 V30計(jì)算結(jié)果 Example 2 Confirm of incept value in switching circuit CuLu2022/3/13 32 結(jié)論 1. 換路瞬間， uC、 iL 不能躍變 , 但其它電量均可以躍 變。 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+)。 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。 2022/3/13 33 小結(jié)： 換路起始值的確定 t =0+