《(精品)电工技术第3章.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《(精品)电工技术第3章.ppt（58页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院1第第3章章 一阶线性电路的暂态分析一阶线性电路的暂态分析3.1 储能元件储能元件3.2 换路与换路定律换路与换路定律3.3 RC电路的响应电路的响应 3.4 RL电路的响应电路的响应3.5 三要素法三要素法 *3.6 积分电路和微分电路积分电路和微分电路3.7 应用实例应用实例第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院2 教学基本要求教学基本要求 1.了解电容和电感的概念及特点了解电容和电感的概念及特点;2.理解并掌握电路的换路定律理解并掌握电路的换路定律;3.掌握电容、电感的充放电规律；掌握电容、电感的充放电规律；4.了解微分电路和积分电路的基本概念。了解
2、微分电路和积分电路的基本概念。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院33.1 储能元件储能元件稳态稳态电压和电流不电压和电流不随时间变化而随时间变化而变化变化电路的工作电路的工作状态一定状态一定电路的结构和电路的结构和元件的参数一元件的参数一定定第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院4稳态稳态引起电路工作条件发生改引起电路工作条件发生改变的因素，如电路接通、变的因素，如电路接通、断开、改接或电路参数发断开、改接或电路参数发生变化生变化新的稳态新的稳态换路换路过渡过渡过程过程过渡过程往往是暂时的，电路在过渡过程过渡过程往往是暂时的，电路在过渡过程中所对应的工作状态，称为中所对应的工作状态，称为暂
3、暂(瞬瞬)态态第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院5 电路中为什么会有暂态现象？电路中为什么会有暂态现象？外因：外因：内因：内因：电路的工作条件发生改变，即换路电路的工作条件发生改变，即换路电路中含有电路中含有储能元件储能元件储能元件包括储能元件包括电容电容和和电感电感第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院63.1.1 电容元件电容元件n电容元件是表征电路中储存电容元件是表征电路中储存电场能电场能的理想元件。的理想元件。n实际工程中使用的电容元件称为电容器，是由两实际工程中使用的电容元件称为电容器，是由两个相互靠近又彼此绝缘的导体（极板）个相互靠近又彼此绝缘的导体（极板）构成。如构成。如图所
4、示。图所示。但工程中的电容器由于或多但工程中的电容器由于或多或少总会消耗一部分电能，或少总会消耗一部分电能，所以不是纯粹的储能元件。所以不是纯粹的储能元件。+-+q-q+-uC（a）电容器电容器iC第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院7实际电容元件实际电容元件铝电解电容铝电解电容不同容量的电容不同容量的电容第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院8n电容器两端加上电源后，极板上分别聚集起等量电容器两端加上电源后，极板上分别聚集起等量异号的电荷，建立起电场，储存电场能量异号的电荷，建立起电场，储存电场能量n电容器所带的电量与两极板间的电压比值称为电容器所带的电量与两极板间的电压比值称为电电容容，
5、用字母，用字母C表示。电容参数是反映电容元件容纳表示。电容参数是反映电容元件容纳电荷能力的物理量。电荷能力的物理量。电容的图形符号如右图所示电容的图形符号如右图所示若极板间电压参考极性与极板若极板间电压参考极性与极板电荷极性一致，则有电荷极性一致，则有第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院9表示极板上聚集的表示极板上聚集的电荷，单位为库电荷，单位为库伦伦表示两极板间的电表示两极板间的电压，单位为伏压，单位为伏特特单位为法单位为法拉拉(F)由于法拉单位太大，工程上多采用微法（由于法拉单位太大，工程上多采用微法（F）或）或皮法（皮法（pF）。）。1F=10-6F，1pF=10-12F第第1章章山东
6、轻工业学院山东轻工业学院10n若若C为常数，这种电容称为线性电容，否则为非线为常数，这种电容称为线性电容，否则为非线性电容，本书仅讨论线性电容。性电容，本书仅讨论线性电容。nC为常数，其大小仅由电容元件本身特性决定。为常数，其大小仅由电容元件本身特性决定。由于由于【重要提示重要提示】第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院11由于线性电容元件的电容由于线性电容元件的电容C是一实是一实常数，可知，在任一时刻，其电流常数，可知，在任一时刻，其电流与电压变化率成正比与电压变化率成正比当电容两端电压发生剧变时，电流也很大；当电容两端电压发生剧变时，电流也很大；当电容电压不随时间变化时，电容电路中没有当电
7、容电压不随时间变化时，电容电路中没有电流，此时电容元件相当于开路。电流，此时电容元件相当于开路。直流电路中电压不随时间变化，故电容电路有直流电路中电压不随时间变化，故电容电路有隔断直流（隔断直流（隔直隔直）的作用。）的作用。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院12若电压和电流取关联参考方向，则当电压和电若电压和电流取关联参考方向，则当电压和电流随时间变化时，它们的乘积称为流随时间变化时，它们的乘积称为瞬时功率瞬时功率，用用p来表示，也是随时间变化的。来表示，也是随时间变化的。当电压正值升高时，当电压正值升高时，p0，表示电容元件从外部，表示电容元件从外部吸收电功率，将电能转换为电场能；吸收电
8、功率，将电能转换为电场能；当电压正值降低时，当电压正值降低时，p0，表示电感元件从外部，表示电感元件从外部吸收电功率，将电能转换为磁场能；吸收电功率，将电能转换为磁场能；当电流正值减小时，当电流正值减小时，p0，表示电感元件向外部，表示电感元件向外部输出电功率，将磁场能重新转换为电能。输出电功率，将磁场能重新转换为电能。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院20 电能和磁场能在电感内部可以相互进行转电能和磁场能在电感内部可以相互进行转换，随着电感电流的变化，电感储存磁场能的换，随着电感电流的变化，电感储存磁场能的过程就是电能和磁场能相互转换的过程。过程就是电能和磁场能相互转换的过程。两端积分两
9、端积分反映了电感储存磁场能的能反映了电感储存磁场能的能力。且由于能量不能突变，力。且由于能量不能突变，故电感电流不能突变。故电感电流不能突变。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院213.2 换路与换路定律换路与换路定律 假设换路瞬间为假设换路瞬间为t=0，以，以t=0-表示换路前表示换路前的终了时刻，的终了时刻，t=0+表示换路后的初始时刻，表示换路后的初始时刻，则换路定律可表示为则换路定律可表示为 电容电压和电感电流在换路后的初始值等于电容电压和电感电流在换路后的初始值等于换路前的终了值，这一规律，称为电路的换路前的终了值，这一规律，称为电路的换路换路定律定律第第1章章山东轻工业学院山东轻
10、工业学院22 处于暂态过程中的电压和电流，称为处于暂态过程中的电压和电流，称为暂态量暂态量。暂态量在暂态量在t=0+时刻的数值，称为时刻的数值，称为暂态量的初始值暂态量的初始值。换路后的电路在经过一定时间的暂态过程后将达换路后的电路在经过一定时间的暂态过程后将达到一个新的稳态，此时电压和电流的数值称为到一个新的稳态，此时电压和电流的数值称为换路后换路后的稳态值的稳态值，分别用，分别用u（）和）和i（）表示表示 由换路定律求得由换路定律求得由稳态分析方法求解，与暂态过程无关由稳态分析方法求解，与暂态过程无关第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院23 【例例3-1】已知已知IS=10A，R1=R2
11、=2，R3=1，L=1H，C=100F，开关，开关S断开前电路已稳定。求断开前电路已稳定。求电感电压的初始值。电感电压的初始值。【解解】然后，由换路后的电路，根据然后，由换路后的电路，根据KVL，可得，可得根据换路定律，由换路前（根据换路定律，由换路前（S闭合）时的电路求闭合）时的电路求得得t=0-时刻电感电流和电容电压的初始值时刻电感电流和电容电压的初始值第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院24 【例例3-1】已知已知IS=10A，R1=R2=2，R3=1，L=1H，C=100F，开关，开关S断开前电路已稳定。求断开前电路已稳定。求电感电压的初始值。电感电压的初始值。接上页接上页由换路后的
12、电路，根据由换路后的电路，根据KVL，可得，可得根据根据KCL，可得，可得联立求解，可得联立求解，可得第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院253.3.1 RC电路的零输入响应电路的零输入响应u所谓所谓零输入零输入，即指无电源激励，输入信号为零即指无电源激励，输入信号为零的电路。的电路。3.3 RC电路的响应电路的响应u所谓所谓响应响应，即指电路在外部激励或内部储能的，即指电路在外部激励或内部储能的作用下产生的电压和电流。作用下产生的电压和电流。u零输入响应零输入响应就是在无电源激励，输入信号为零就是在无电源激励，输入信号为零的条件下，仅由内部储能元件的初始储能在电路的条件下，仅由内部储能元件
13、的初始储能在电路中所产生的响应。中所产生的响应。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院26u对对RC电路来说，其零输入响应即由电容元件的初电路来说，其零输入响应即由电容元件的初始状态始状态uC（0+）在电路所产生的响应在电路所产生的响应。u由于由于电路中无电源激励，电路中无电源激励，RC电路中的响应完全是电路中的响应完全是由换路前电容储存的电场能引起的。由换路前电容储存的电场能引起的。分析分析RC电路电路的零输入响应，就是分析电容的放电过程的零输入响应，就是分析电容的放电过程。在图在图3.4所示的所示的RC串联串联回路中，已知电源为回路中，已知电源为U0，换路前开关换路前开关S位置在位置在1，
14、电，电源对电容源对电容C充电，换路后充电，换路后S由位置由位置1变为位置变为位置2，此时，此时电路即为零输入，电路中电路即为零输入，电路中的响应即为零输入响应。的响应即为零输入响应。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院27换路前，开关换路前，开关S位置在位置在1，电源，电源对电容充电，根据对电容充电，根据KVL，有，有t=0时换路，开关时换路，开关S位置由位置由1变换到位置变换到位置2，此时根据，此时根据KVL，有，有由于稳态时电容由于稳态时电容C相当于开路，相当于开路，电路中电流为电路中电流为0，时间常数，时间常数，单位为单位为秒秒第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院28关于关于RC电路
15、的时间常数电路的时间常数时间常数时间常数的大小决定了的大小决定了uC衰减的快慢，衰减的快慢，越大，越大，uC衰减得越慢。衰减得越慢。在初始电压在初始电压U0一定的条件下，电容一定的条件下，电容C越大，则越大，则储存的电荷越多；电阻储存的电荷越多；电阻R越大，则放电电流越大，则放电电流越小，使得放电过程越慢越小，使得放电过程越慢当当t=时，可求得时，可求得所以所以的物理意义就是电压的物理意义就是电压uC衰减到初始值的衰减到初始值的36.8%时所需要的时间时所需要的时间第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院负号表明实际方向与图负号表明实际方向与图3.4所所标参考方向相反标参考方向相反注意：注意：只
16、有电容两端电压不只有电容两端电压不能突变，能突变，其他响应在换路瞬其他响应在换路瞬间均可能突变间均可能突变第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院303.3.2 RC电路的零状态响应电路的零状态响应u所谓所谓零状态响应零状态响应，即储能元件换路前未储存能即储能元件换路前未储存能量，在此条件下，仅由外加电源激励在电路中所量，在此条件下，仅由外加电源激励在电路中所产生的响应。如图产生的响应。如图3.6所示。所示。零输入零输入响应响应放电放电过程过程零状态零状态响应响应充电充电过程过程t=0时刻将开关时刻将开关S闭合，在此闭合，在此之前之前uC=0，电容无储能。开，电容无储能。开关关S闭合后与恒定电源
17、闭合后与恒定电源US接接通，对电容元件开始充电。通，对电容元件开始充电。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院31换路后，根据换路后，根据KVL，有，有通解为：通解为：由于由于已知已知可得可得第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院323.3.3 RC电路的全响应电路的全响应u所谓所谓全响应全响应，是指电源激励和储能元件的初始是指电源激励和储能元件的初始状态不为零时在电路中所产生的响应。状态不为零时在电路中所产生的响应。全响应全响应=零输入响应零输入响应+零状态响应零状态响应换路前，开关换路前，开关S位置在位置在1，电路已稳定，有电路已稳定，有换路后，开关换路后，开关S改合到位改合到位置置2，电
18、源由，电源由U0跃变到跃变到US，该电路的全响应又称阶，该电路的全响应又称阶跃全响应。跃全响应。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院33全响应全响应=零输入响应零输入响应+零状态响应零状态响应电容电流为：电容电流为：稳态分量，不随时稳态分量，不随时间而改变间而改变暂态分量，仅在暂暂态分量，仅在暂态过程出现，随态过程出现，随时间增加而衰减时间增加而衰减时间常数时间常数第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院34【例例3-2】在图在图3.8所示电路中，已知所示电路中，已知U0=10V，US=20V，R=10k，C=20F，开关长期处在位置，开关长期处在位置1，若在，若在t=0时将开关置于位置时将开
19、关置于位置2后，求电容后，求电容C上的电上的电压压uC到达到达15V所需时间以及此时的电容电流。所需时间以及此时的电容电流。【解解】该电路时间常数该电路时间常数因为因为代入代入第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院353.4.1 RL电路的零输入响应电路的零输入响应3.4 RL电路的响应电路的响应u对对RL电路来说，其零输入响应即由电感元件电路来说，其零输入响应即由电感元件的初始状态的初始状态iL（0+）在电路所产生的响应在电路所产生的响应。u由于由于电路中无电源激励，电路中无电源激励，RL电路中的响应完电路中的响应完全是由换路前电感储存的磁场能引起的。全是由换路前电感储存的磁场能引起的。u分
20、析分析RL电路的零输入响应，就是分析电感的电路的零输入响应，就是分析电感的放电过程。放电过程。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院36换路前，开关换路前，开关S位置在位置在1，电源，电源对电感元件充电。此时根据对电感元件充电。此时根据KVL，有，有t=0时开关时开关S由位置由位置1变为位置变为位置2，此时电路即为零输入，此时电路即为零输入，根据根据KVL，可得换路后的回路方程式：，可得换路后的回路方程式：利用稳态分析方法可以得到换利用稳态分析方法可以得到换路前瞬间的电感电流为路前瞬间的电感电流为第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院37关于关于RL电路的时间常数电路的时间常数同样，时间常数同
21、样，时间常数具有时间的量纲，具有时间的量纲，其大小决定其大小决定了暂态过程的快慢，了暂态过程的快慢，越大，越大，暂态过程越慢。暂态过程越慢。L越大，储存的磁场能越多越大，储存的磁场能越多R越小，在初始电压越小，在初始电压U0一定的一定的条件下，初始电流越大条件下，初始电流越大可见，改变电路参数的大小，可以影响暂态过程可见，改变电路参数的大小，可以影响暂态过程的快慢。的快慢。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院+-第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院需要注意的是，图示电路中，需要注意的是，图示电路中，当开关当开关S由位置由位置1切换到位置切换到位置2时，时，电流变化率较大电流变化率较大在开关
22、切换时此电动势有可能在开关切换时此电动势有可能导致位置导致位置1、2处触点被击穿，处触点被击穿，烧坏触点。烧坏触点。为防止这种情况，可在电感较为防止这种情况，可在电感较大的线圈两端并联一个反向连大的线圈两端并联一个反向连接的二极管。接的二极管。一般情况下，在线圈与电源断一般情况下，在线圈与电源断开之前，应将与线圈并联的测开之前，应将与线圈并联的测量仪表与电路先断开。量仪表与电路先断开。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院403.4.2 RL电路的零状态响应电路的零状态响应下面以下面以iL(t)作为待求量，求解作为待求量，求解RL电路的零状态响应。电路的零状态响应。对图对图3.12所示的所示的
23、RL电路来说，电路来说，t=0时，开关时，开关S闭合，在此闭合，在此之前之前iL=0，电感无储能。在此条件下，由外加电源激励，电感无储能。在此条件下，由外加电源激励而产生的电路的响应，称为而产生的电路的响应，称为RL电路的零状态响应。电路的零状态响应。换路后，根据换路后，根据KVL，有，有解得解得第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院41RL电路的零状态响应：电路的零状态响应：另外可求得另外可求得：第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院423.4.3 RL电路的全响应电路的全响应u所谓所谓全响应全响应，是指电源激励和储能元件的初始是指电源激励和储能元件的初始状态不为零时在电路中所产生的响应。状
24、态不为零时在电路中所产生的响应。全响应全响应=零输入响应零输入响应+零状态响应零状态响应对图对图3.14所示的所示的RL电路电路而言，就是电感而言，就是电感L在换在换路前已储存了一定的能路前已储存了一定的能量，即量，即iL（0-）不为零，）不为零，且存在外在电源激励且存在外在电源激励US。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院43换路前，开关换路前，开关S位置在位置在1，电路已稳定，有，电路已稳定，有t=0时，开关时，开关S改合到位置改合到位置2，参照，参照RC电路全响应的电路全响应的分析方法，有分析方法，有第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院443.5 一阶线性电路暂态分析的三要素法一阶线
25、性电路暂态分析的三要素法 只含有一个储能元件或经等效化简后含有一只含有一个储能元件或经等效化简后含有一个储能元件的线性电路称为一阶线性电路。个储能元件的线性电路称为一阶线性电路。只要是一阶线性电路，不论繁简，换路后只要是一阶线性电路，不论繁简，换路后电路在外部激励和内部储能的共同作用下所产电路在外部激励和内部储能的共同作用下所产生的响应生的响应 ，都是从各自的初始值，都是从各自的初始值 开始，开始，按一定的指数规律逐渐增长或衰减，直至到达按一定的指数规律逐渐增长或衰减，直至到达新的稳态值新的稳态值 终止，并且在同一电路中各种终止，并且在同一电路中各种电量的响应均按同一指数规律变化。电量的响应均
26、按同一指数规律变化。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院将初始值代入将初始值代入此式是分析一阶线性电路暂态过程中任意此式是分析一阶线性电路暂态过程中任意变量的一般公式，称之为一阶线性电路变量的一般公式，称之为一阶线性电路暂态分析的三要素公式。暂态分析的三要素公式。稳态值稳态值初始值初始值时间常数时间常数一阶线性电路暂一阶线性电路暂态分析的三要素态分析的三要素第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院利用三要素法不仅可以求解利用三要素法不仅可以求解uC和和iL，还可以对一阶，还可以对一阶线性电路中任何其他待求响应进行直接求解。线性电路中任何其他待求响应进行直接求解。利用稳态分利用稳态分析方法进析方
27、法进行求解行求解利用换路定利用换路定 律进行求律进行求解解对等效电阻可用对等效电阻可用除源等效法除源等效法进行求解。即将换路进行求解。即将换路后的有源网络转换成无源网络，再从储能元件后的有源网络转换成无源网络，再从储能元件两端往里看，求出等效电阻。两端往里看，求出等效电阻。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院47【例例3-3】试求如图试求如图3.15所示电路的时间常数所示电路的时间常数。已知。已知US=18V，R1=180，R2=90，R3=50，C1=4F，C2=C3=2F。【解解】利用除源等效法进行求解，将有源网络转换为如图利用除源等效法进行求解，将有源网络转换为如图3.16所示电路。所
28、示电路。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院48【例例3-4】在图在图3.17所示电路中，换路前电路已处于稳态，在所示电路中，换路前电路已处于稳态，在t=0时刻将开关时刻将开关S闭合，求换路后的闭合，求换路后的uC（t）。）。【解解】（1）确定初始值）确定初始值由换路前的电路求得由换路前的电路求得（2）确定稳态值）确定稳态值由换路后的电路求得由换路后的电路求得（3）确定时间常数）确定时间常数（4）求出待求响应）求出待求响应第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院493.6.1 矩形脉冲激励矩形脉冲激励*3.6 积分电路和微分电路积分电路和微分电路图图3.8所示的波形为矩形脉冲信号，而发出此所示
29、的波形为矩形脉冲信号，而发出此波形的激励为矩形脉冲激励。波形的激励为矩形脉冲激励。脉冲幅度脉冲幅度脉冲宽度脉冲宽度脉冲周期脉冲周期当用矩形脉冲激励作为当用矩形脉冲激励作为RC电路的激励源时，选取不电路的激励源时，选取不同的电路时间常数，可以得到不同的输出波形，输入和同的电路时间常数，可以得到不同的输出波形，输入和输出电压之间也可以构成积分或微分的特定关系。输出电压之间也可以构成积分或微分的特定关系。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院503.6.2 微分电路微分电路矩形脉冲矩形脉冲激励源激励源响应响应零状态响应零状态响应当当 时，暂态过程结束，此时，暂态过程结束，此时有时有零输入响应零输入响
30、应在在0tt1期间，期间，u2是一个正的尖脉冲是一个正的尖脉冲再过再过3,暂态过程结束，此时暂态过程结束，此时在在t1tt2期间，期间，u2是一个负的尖脉冲是一个负的尖脉冲第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院由于由于u1是一周期性的矩形脉是一周期性的矩形脉冲激励源，故冲激励源，故u2输出也就为输出也就为同一周期的正负尖脉冲。同一周期的正负尖脉冲。这种尖脉冲反映了输入矩形这种尖脉冲反映了输入矩形脉冲的跃变部分，是对矩形脉冲的跃变部分，是对矩形脉冲微分的结果，因此称这脉冲微分的结果，因此称这种电路为微分电路。种电路为微分电路。RC微分电路应满足微分电路应满足3个条件：个条件：1.激励为一周期性矩
31、形脉冲；激励为一周期性矩形脉冲；2.电路时间常数远小于脉冲宽电路时间常数远小于脉冲宽度，一般度，一般td，放电过程极慢，当，放电过程极慢，当 响应响应矩形脉冲矩形脉冲激励源激励源 时，暂态过程尚未结束，此时时，暂态过程尚未结束，此时由于由于td，充电过程极慢，当，充电过程极慢，当时，暂态过程尚未结束，此时时，暂态过程尚未结束，此时u1又又突变为突变为US并周而复始地进行。并周而复始地进行。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院在积分电路的输出在积分电路的输出端得到一个锯齿波端得到一个锯齿波信号。信号。积分电路也应满足积分电路也应满足3个条件：个条件：1.激励为一周期性矩形脉冲；激励为一周期性矩
32、形脉冲；2.电路时间常数远大于脉冲宽度，即电路时间常数远大于脉冲宽度，即td3.响应是电容两端的电压。响应是电容两端的电压。在数字电路中常用于示波器、显示器等设备的扫描。在数字电路中常用于示波器、显示器等设备的扫描。越大，充放电过程越大，充放电过程越缓慢，所得锯齿波越缓慢，所得锯齿波电压的线性越好。电压的线性越好。输出电压输出电压u u2 2是对输入电是对输入电压压u u1 1积分的结果，积分的结果，因此称这种电路为积分电路因此称这种电路为积分电路。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院543.7.1 照相闪光灯装置照相闪光灯装置3.7 应用实例应用实例它利用了换路瞬间电容器电压不能突变，以及
33、时间它利用了换路瞬间电容器电压不能突变，以及时间常数短的特点，瞬间产生强电流，使闪光灯动作。常数短的特点，瞬间产生强电流，使闪光灯动作。直流高压直流高压源源限流大电限流大电阻阻与闪光灯并与闪光灯并联的电容联的电容器器 闪光灯，闪光灯，电阻低电阻低第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院开关开关S位于位于1（充电时）（充电时）充电较慢充电较慢开关开关S由由1切换到切换到2（放电时）（放电时）由于电容电压不能突变，在很短时间内产生很大放电电流由于电容电压不能突变，在很短时间内产生很大放电电流放电极快放电极快第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院563.7.2 汽车点火电路汽车点火电路当开关当开关S闭
34、合时，电感电流增加，闭合时，电感电流增加，电能转变为磁场能。电能转变为磁场能。此电压加在空气隙两端，产生此电压加在空气隙两端，产生电火花或电弧，点燃发动机。电火花或电弧，点燃发动机。汽车的点火塞可看作一对电极，间隔一定的空气隙。若两汽车的点火塞可看作一对电极，间隔一定的空气隙。若两电极间出现一个几千伏的高压，则空气隙会产生火花而点电极间出现一个几千伏的高压，则空气隙会产生火花而点燃发动机。燃发动机。点火线圈点火线圈限流电限流电阻阻点火开关点火开关当开关当开关S突然断开，在电感两端突然断开，在电感两端产生一个很高的电压。产生一个很高的电压。第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院本章小结本章小结1储能元件及电路响应储能元件及电路响应 储能元件包括电容和电感。储能元件包括电容和电感。本章分别讨论了本章分别讨论了RC电路和电路和RL电路的零输入响电路的零输入响应，零状态响应和全响应。应，零状态响应和全响应。2一阶线性电路暂态分析的三要素法及其求解一阶线性电路暂态分析的三要素法及其求解两者有很多相似之处，可参考表两者有很多相似之处，可参考表3-1进行记忆。进行记忆。任何一阶线性电路的响应都可以归纳为如下公式：任何一阶线性电路的响应都可以归纳为如下公式：第第1章章山东轻工业学院山东轻工业学院