《動態(tài)電路》ppt課件-文庫吧
2025-04-18 18:10 本頁面
【正文】 于斷路，通過電容的電流為零；216。電感元件相當(dāng)于短路，其電感兩端電壓為零。即：注意：在直流穩(wěn)定狀態(tài)下，216。電容電流等于零，但電荷和電壓不一定為零；216。電感電壓等于零，但磁鏈和電流不一定為零。 第 8章 動態(tài)電路 一階電路動態(tài)過程的三要素法 一階線性動態(tài)電路 如圖所示的 RC電路，若開關(guān) S在 t=t0時刻閉合，由 KVL得到電路的電壓關(guān)系為： RC接通直流電源的動態(tài)電路方程。uR（ t）＋ uC（ t） =uS（ t）第 8章 動態(tài)電路 在 R、 C和 uS（ t）或 iS（ t）為已知的條件下，上式是電壓 uC（ t）關(guān)于時間 t 的一階常系數(shù)線性非齊次微分方程?；虻?8章 動態(tài)電路 RL接通直流電源的動態(tài)電路方程。圖示 RL電路，開關(guān) S在t=t0時刻閉合后，由 KCL得到電路的電流關(guān)系為： iR（ t）＋ iL（ t） = iS（ t）第 8章 動態(tài)電路或 在 R、 L 和 iS（ t）或 uS（ t）為已知的條件下，上式是電流 iL（ t）關(guān)于時間 t 的一階常系數(shù)線性非齊次微分方程。第 8章 動態(tài)電路例 求解圖示 RLC串聯(lián)電路的微分方程。 解： 根據(jù) KVL 有：uL（ t）＋ uR（ t）＋ uC（ t） =uS（ t）因為：第 8章 動態(tài)電路聯(lián)立上述方程，即可得到 RLC串聯(lián)電路的微分方程：這是一個二階常系數(shù)線性非齊次微分方程，所以該例的 RLC串聯(lián)電路是一個二階線性動態(tài)電路。第 8章 動態(tài)電路 一階電路動態(tài)過程的三要素法 RC電路的零輸入響應(yīng)（ RC放電電路） 電路在初始儲能為零的條件下，由外施激勵引起的響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)。 第 8章 動態(tài)電路換路后的電路方程（電路響應(yīng)）為： uR+uC=0將 uR=Ri， i=－ CduC/dt（負(fù)號表示電容的電壓和電流為非關(guān)聯(lián)參考方向）代入上式，得用一階常系數(shù)線性齊次常微分方程求解方法和初始條件，解得它的通解為： uC=Aep t216。開關(guān) S置 1時，電路處于穩(wěn)態(tài)，電容 C被充電到電壓 U0。216。在 t=0時將開關(guān) S置 2，此時電容 C通過電阻 R進(jìn)行放電。 第 8章 動態(tài)電路將其代入微分方程中得特征方程 ： RCP+1=0解得特征根：所以有：式中的常數(shù) A由電路的初始條件確定。由換路定律得： uC（ 0+） =uC（ 0） =U0即 t=0+時 uC=U0，由此可得 A=U0。則電容的零輸入響應(yīng)電壓：第 8章 動態(tài)電路令 τ＝ RC，稱為一階電路的時間常數(shù)。則：2．一階電路的零狀態(tài)響應(yīng)（ RC充電電路） 電路在初始儲能為零的條件下，由外施激勵引起的響應(yīng)稱為零狀態(tài)響應(yīng)。 第 8章 動態(tài)電路RiC+uC=USRC充電電路的 KVL方程為： 代入初始條件 uC（ 0＋ ） =uC（ 0） =0，求解后可得： 令 τ＝ RC，則：第 8章 動態(tài)電路3．一階電路動態(tài)過程的三要素法電路的全響應(yīng)：初始狀態(tài)及外加激勵共同作用下的響應(yīng)。 全響應(yīng)電路： [初始狀態(tài)： uC(0)=U0） ]換路后的電路全響應(yīng) 由輸入激勵 US和初始狀態(tài) U0共同產(chǎn)生。 第 8章 動態(tài)電路電路方程： 全響應(yīng)為：（令 τ＝ RC ）對比一階電路的零輸入響應(yīng)與零狀態(tài)響應(yīng)表達(dá)式 有：全響應(yīng) =零輸入響應(yīng) +零狀態(tài)響應(yīng)第 8章 動態(tài)電路進(jìn)一步整理可得一階電路的全響應(yīng)為的一般形式為： 式中：f（ 0+）：稱為一階電路在 t=0+時的初始值。f（ ∞）：稱為一階電路在 t→∞ 時的穩(wěn)態(tài)值。τ ：稱為一階電路在換路后的過渡過程中的時間常數(shù)。上述三項，稱為一階電路動態(tài)過程的 三要素 。第 8章 動態(tài)電路一階動態(tài)電路的三要素法： 用求解三要素來求解一階動態(tài)電路動態(tài)響應(yīng)過程的方法。 注： 三要素法僅適用于一階動態(tài)電路。 例 已知圖所示電路中，R1=R2=R3=3kΩ， C=103pF，Us=12V，開關(guān) S打開前電路穩(wěn)定，在 t=0時刻 S打開，試用三要素法求uC（ t）。第 8章 動態(tài)電路解： 求三要素： （ 1）初始值：根據(jù)換路定律 ,有 uC（ 0＋ ） =uC（ 0） =0（ 2）穩(wěn)態(tài)值：根據(jù)穩(wěn)定條件， t→∞ ，電路穩(wěn)定， iC（ ∞） =0，則：（ 3）時間常數(shù) τ：相對于電容 C來說，將 US置零后， R1與 R3串聯(lián)后再與 R2并聯(lián)，可求得等效電阻 R0=（ R1+R3)//R2 。第 8章 動態(tài)電路將上述三要素代
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