[工學]第七章上電工學課件-展示頁
2024-12-16 23:48本頁面
【正文】 S + – 返 回 S(t=0) + – uL iL C + – uC L R iS iC V24V122)0()0(???? ?? CC uuA12A4/48)0()0(??? ?? LL ii例 15 求 S閉合瞬間各支路電流和電感電壓。 （取 0+時刻值，方向與原假定的電容電壓、電感電流方向相同）。 (2)電容（電感）用電壓源（電流源）替代。 0+等效電路。 ① 先求 A2A41 10)0( ????Li② 應用換路定律 : 電感用電流源替代 )0( ?Li解 電感短路 下 頁 上 頁 iL 10V 1? 4? + ③ 由 0+等效電路求 uL(0+) 2A + uL 10V 1? 4? + 注意 返 回 iL + uL L 10V S 1? 4? + 求初始值的步驟 : （穩(wěn)定狀態(tài)）求 uC(0－ )和 iL(0－ )。 下 頁 上 頁 注意 返 回 ⑤ 電路初始值的確定 (2)由換路定律 uC (0+) = uC (0－ )=8V 0. 2m AmA10 810)( ????0i C(1) 由 0－ 電路求 uC(0－ ) uC(0－ )=8V (3) 由 0+等效電路求 iC(0+) iC(0+) iC(0－ ) 例 12 求 iC(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。 下 頁 上 頁 結(jié)論 返 回 ? =LiL ?L (0+)= ?L (0－ ) iL(0+)= iL(0－ ) qC(0+) = qC(0－ ) uC (0+) = uC (0－ ) ④ 換路定律 ① 電容電流和電感電壓為有限值是換路定律成立的條件。 下 頁 上 頁 明確 R － + C i uC (t=0) 返 回 1( ) ( ) dtCu t iC ???? ? ∞0011 ( ) d ( ) dtiiCC? ? ? ????????∞?? d)(1)0(0? ???? tC iCut = 0+ 時刻 ?? d)(1)0()0( 00????? ?? iCuu CCi uC C + ② 電容的初始條件 0 下 頁 上 頁 當 i(?)為有限值時 返 回 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。 下 頁 上 頁 注意 O f(t) )0()0( ?? ? ff0－ 0＋ )0()0( ?? ? fft 返 回 圖示為電容放電電路，電容原先帶有電壓 Uo，求開關閉合后電容電壓隨時間的變化。 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 傅氏變換 本章采用 工程中高階微分方程應用計算機輔助分析求解。 11 1 01d d d ( ) 0d d dnnnn nnx x xa a a a x e t tt t t?? ?? ? ? ? ? ?動態(tài)電路的分析方法 ① 根據(jù) KVL、 KCL和 VCR建立微分方程。 0)(dd01 ??? ttexatxa0)(dddd01222 ???? ttexatxatxa二階電路 二階電路中有二個動態(tài)元件 ,描述電路的方程是二階線性微分方程。 ① 描述動態(tài)電路的電路方程為微分方程。 返 回 )(ddddS22tuutuRCtuLCCCC ???)(S tuuuRi CL ???二階電路 tuCi Cdd?22ddddtuLCtiLu CL ??下 頁 上 頁 RLC電路 應用 KVL和元件的 VCR得 含有二個動態(tài)元件的線性電路，其電路方程為二階線性常微分方程，稱為二階電路。 注意 返 回 (t → ∞) + – uL US R L i + S + – uL US R L i (t ? ∞) + 過渡過程產(chǎn)生的原因 電路內(nèi)部含有儲能元件 L、 C，電路在換路時能量發(fā)生變化，而能量的儲存和釋放都需要一定的時間來完成。這個變化過程稱為電路的過渡過程。動態(tài)電路的方程及其初始條件 71 一階電路和二階電路的階躍響應 77 一階電路的零輸入響應 72 一階電路和二階電路的沖激響應 78 一階電路的零狀態(tài)響應 73 卷積積分 *79 一階電路的全響應 74 狀態(tài)方程 *710 二階電路的零輸入響應 75 二階電路的零狀態(tài)響應和全響應 76 動態(tài)電路時域分析中的幾個問題 *711 首 頁 本章重點 第七章 一階電路和二階電路 的時域分析 (上） 、零狀態(tài)響應和全響應的概念及求解 ? 重點 返 回 含有動態(tài)元件電容和電感的電路稱為動態(tài)電路。 1. 動態(tài)電路 71 動態(tài)電路的方程及其初始條件 當動態(tài)電路狀態(tài)發(fā)生改變時 (換路 )，需要經(jīng)歷一個變化過程才能達到新的穩(wěn)定狀態(tài)。 下 頁 上 頁 特點 返 回 下 頁 上 頁 返 回 500kV斷路器 O t i 2S / RUi ?S 1 2()i U R R??過渡期為零 電阻電路 下 頁 上 頁 + US R1 R2 （ t = 0） i 返 回 電容電路 下 頁 上 頁 S + – uC US R C i (t = 0) + (t → ∞) + – uC US R C i + 返 回 i = 0 , uC= US i = 0 , uC = 0 S接通電源后很長時間 ，電容充電完畢，電路達到新的穩(wěn)定狀態(tài)： S未動作前 ，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)： 前一個穩(wěn)定狀態(tài) 過渡狀態(tài) 新的穩(wěn)定狀態(tài) t1 US uC t O ? i RUS 有一過渡期 uL= 0, i=US /R i = 0 , uL = 0 S接通電源后很長時間 ，電路達到新的穩(wěn)定狀態(tài)，電感視為短路： S未動作前 ，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)： 電感電路 下 頁 上 頁 前一個穩(wěn)定狀態(tài) 過渡狀態(tài) 新的穩(wěn)定狀態(tài) t1 US/R i t O ? uL SU 有一過渡期 返 回 S + – uL US R L i (t = 0) + (t → ∞) + – uL US R L i + 下 頁 上 頁 S未動作前 ，電路處于穩(wěn)定狀態(tài)： uL= 0, i=US /R S斷開瞬間 i = 0 , uL =∞ 工程實際中在切斷電容或電感電路時會出現(xiàn)過電壓和過電流現(xiàn)象。 tWpΔΔ?電路結(jié)構(gòu)、狀態(tài)發(fā)生變化 換路
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