電路及磁路dlppt課件(已修改)
2025-01-31 23:20 本頁面
【正文】 第六章 一階電路 2. 一階電路的零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和 全響應(yīng)求解； ? 重點(diǎn) 3. 穩(wěn)態(tài)分量、暫態(tài)分量求解； 1. 動態(tài)電路方程的建立及初始條件的確定； 含有動態(tài)元件電容和電感的電路稱動態(tài)電路。 特點(diǎn)： 1. 動態(tài)電路 動態(tài)電路的方程及其初始條件 當(dāng)動態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)（換路）需要經(jīng)歷一個(gè)變化過程才能達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)。這個(gè)變化過程稱為電路的過渡過程。 例 + us R1 R2 （ t=0） i 0 t i 2/ RUi S?)( 21 RRUi S ??過渡期為零 電阻電路 K未動作前 ，電路處于穩(wěn)定狀態(tài) i = 0 , uC = 0 i = 0 , uC= Us K + – uC Us R C i (t = 0) K接通電源后很長時(shí)間 ，電容充電完畢，電路達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài) + – uC Us R C i (t → ?) 前一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) 過渡狀態(tài) 新的穩(wěn)定狀態(tài) t1 US uc t 0 ? i RUS有一過渡期 電容電路 K未動作前 ，電路處于穩(wěn)定狀態(tài) i = 0 , uC = 0 i = 0 , uC= Us K動作 后很長時(shí)間 ，電容放電完畢，電路達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài) 前一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) 過渡狀態(tài) 第二個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) t1 US uc t 0 i RUS有一過渡期 第三個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) + – uC Us R C i (t t2) K + – uC R C i (t = t2) K未動作前 ，電路處于穩(wěn)定狀態(tài) i = 0 , uL = 0 uL= 0, i=Us /R K接通電源后很長時(shí)間 ，電路達(dá)到新的穩(wěn)定狀態(tài)，電感視為短路 前一個(gè)穩(wěn)定狀態(tài) 過渡狀態(tài) 新的穩(wěn)定狀態(tài) t1 US/R i t 0 ? UL SU有一過渡期 K + – uL Us R L i (t = 0) + – uL Us R L i (t → ?) 電感電路 K未動作前 ，電路處于穩(wěn)定狀態(tài) i = 0 , uL = ? uL= 0, i=Us /R K斷開瞬間 K + – uL Us R L i + – uL Us R L i (t → ?) 注意工程實(shí)際中的過電壓過電流現(xiàn)象 過渡過程產(chǎn)生的原因 電路內(nèi)部含有儲能元件 L 、 C， 電路在換路時(shí)能量發(fā)生變化，而 能量的儲存和釋放都需要一定的時(shí)間來完成。 twp???電路結(jié)構(gòu)、狀態(tài)發(fā)生變化 換路 支路接入或斷開 電路參數(shù)變化 ??p0??t一階電路 一階電路中只有一個(gè)動態(tài)元件 ,描述電路的方程是一階線性微分方程。 （ 1）描述動態(tài)電路的電路方程為微分方程； 結(jié)論： （ 2）動態(tài)電路方程的階數(shù)等于電路中動態(tài)元件的個(gè)數(shù)； 0)(01 ??? ttexadtdxa0)(01222 ???? ttexadtdxadtxda二階電路 二階電路中有二個(gè)動態(tài)元件 ,描述電路的方程是二階線性微分方程。 高階電路 電路中有多個(gè)動態(tài)元件，描述電路的方程是高階微分方程。 0)(01111 ?????? ??? ttexadtdxadtxdadtxdannnnnn ? 動態(tài)電路的分析方法 （ 1） 根據(jù) KVl、 KCL和 VCR建立微分方程 復(fù)頻域分析法 時(shí)域分析法 （ 2）求解微分方程 經(jīng)典法 狀態(tài)變量法 數(shù)值法 卷積積分 拉普拉斯變換法 狀態(tài)變量法 付氏變換 本章采用 工程中高階微分方程應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助分析求解。 (1) t = 0＋ 與 t = 0－ 的概念 認(rèn)為換路在 t=0時(shí)刻進(jìn)行 0－ 換路前一瞬間 0＋ 換路后一瞬間 3. 電路的初始條件 )(l i m)0(00tfftt??? ?)(l i m)0(00tfftt??? ?初始條件為 t = 0＋ 時(shí) u ， i 及其各階導(dǎo)數(shù)的值 0－ 0＋ 0 t f(t) )0()0( ?? ? ff)0()0( ?? ? ff 圖示為電容放電電路，電容原先帶有電壓 Uo,求開關(guān)閉合后電容電壓隨時(shí)間的變化。 例 R － + C i uC (t=0) 解 0?? cc utdduRC)0( 0 ??? tuRi c特征根方程： 01 ??RCp RCp 1??得通解： oUk ?RCtptc keketu???)(代入初始條件得： RCtoc eUtu ??)(說明在動態(tài)電路的分析中，初始條件是得到確定解答的必需條件。 ?? d)(1)( ???? tC iCtu???? d)(1d)(100 ????????t iCiC?? d)(1)0(0? ??? ? tC iCut = 0+時(shí)刻 ?? d)(1)0()0( 00??????? iCuu CC當(dāng) i(?)為有限值時(shí) i uc C + q (0+) = q (0－ ) uC (0+) = uC (0－ ) 換路瞬間，若電容電流保持為有限值， 則電容電壓（電荷）換路前后保持不變。 (2) 電容的
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