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1、第十三章电路的暂态分析 1tE稳态稳态暂态暂态旧稳态旧稳态 新稳态新稳态 过渡（过渡（暂态暂态）过程）过程:C电路处于电路处于旧稳态旧稳态KRE+_开关开关K闭闭合合概概 述述电路处于电路处于新稳态新稳态RE+_“稳态稳态”与与“暂态暂态”的概念的概念:2无过渡过程无过渡过程I电阻电路电阻电路t=0UR+_IK电阻是耗能元件电阻是耗能元件,其上电流随电压比例变化其上电流随电压比例变化,不存在过渡过程不存在过渡过程。产生过渡过程的电路及原因产生过渡过程的电路及原因?3Et 电容为电容为储能元件储能元件,它储存的能量为电场能量它储存的能量为电场能量,其大其大小为小为:电容电路电容电路储能元件储能元
2、件 因为能量的存储和释放需要一个过程因为能量的存储和释放需要一个过程,所以有所以有电电容的电路存在容的电路存在过渡过程过渡过程。UKR+_CuC4结论结论 有储能元件有储能元件(L、C)的电路在的电路在电路状态发生电路状态发生变化变化(换路换路)时时(如如:电路接入电源、从电源断开、电路接入电源、从电源断开、电路参数改变等电路参数改变等)存在存在过渡过程过渡过程;没有储能作用的电阻没有储能作用的电阻(R)电路电路,不存在过渡不存在过渡过程。过程。电路中的电路中的 u、i 在过渡过程期间在过渡过程期间,从从“旧稳态旧稳态”进进入入“新稳态新稳态”,此时此时u、i 都处于暂时的不稳定状态都处于暂时
3、的不稳定状态,所以所以过渡过程过渡过程又称为电路的又称为电路的暂态过程暂态过程。6 讲课重点讲课重点:直流电路、交流电路都存在过渡过程。直流电路、交流电路都存在过渡过程。我们讲课的重点是我们讲课的重点是直流电路的过渡过程直流电路的过渡过程。研究过渡过程的意义研究过渡过程的意义:过渡过程是一种自然现象过渡过程是一种自然现象,对它的研究很重要。过渡过程的存在有利有弊。对它的研究很重要。过渡过程的存在有利有弊。有利有利的方面的方面,如电子技术中常用它来如电子技术中常用它来产生各种波形产生各种波形;不利的不利的方面方面,如在暂态过程发生的瞬间如在暂态过程发生的瞬间,可能出现可能出现过压或过流过压或过流
4、,致使设备损坏致使设备损坏,必须采取防范措施。必须采取防范措施。说明说明:7换路换路:电路状态的改变。如电路状态的改变。如:1.电路接通、断开电源电路接通、断开电源2.电路中电源的升高或降低电路中电源的升高或降低3.电路中元件参数的改变电路中元件参数的改变.13.1 13.1 换路定理与电压和电流初换路定理与电压和电流初始值的确定始值的确定8 换路瞬间换路瞬间,电容上的电压、电感中的电流不能突电容上的电压、电感中的电流不能突变的原因解释如下变的原因解释如下:自然界物体所具有的能量不能突变自然界物体所具有的能量不能突变,能量的积累或能量的积累或 释放需要一定的时间。所以释放需要一定的时间。所以*
5、电感电感 L 储存的磁场能量储存的磁场能量不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变电容电容C存储的电场能量存储的电场能量10*若若发生突变，发生突变，不可能不可能！一般电路一般电路则则所以电容电压所以电容电压不能突变不能突变从电路关系分析从电路关系分析KRU+_CiuCK 闭合后闭合后,列回路电压方程列回路电压方程:11换路时电压方程换路时电压方程:不能突变不能突变 发生了突跳发生了突跳根据换路定理根据换路定理解解:求求:已知已知:R=1k,L=1H,U=20 V、设设 时开关闭合时开关闭合开关闭合前开关闭合前iLUKt=0uLuR例例1 113t=0+时的等时的等效电
6、路效电路V注意注意:实际使用中要加保护措施实际使用中要加保护措施,加续流二极管加续流二极管或或先去掉电压表再先去掉电压表再打开开关打开开关S。KULVRiL15已知已知:K 在在“1”处停留已久处停留已久,在在t=0时合向时合向“2”求求:的初始值，即的初始值，即 t=0+时刻的值。时刻的值。E1k2k+_RK12R2R16V2k例例3:16t=0+时的等效电路时的等效电路E1k2k+_R2R13V1.5mA+-18计算结果计算结果电量电量Ek2k+_RK12R2R16V2k19小结小结 1.换路瞬间，换路瞬间，不能突变。其它电量均可不能突变。其它电量均可能突变，变不变由计算结果决定；能突变，变不变由计算结果决定；3.换路瞬间，换路瞬间，电感相当于恒流源，电感相当于恒流源，其值等于其值等于,电感相当于断路。电感相当于断路。2.换路瞬间，换路瞬间，电容相当于恒压电容相当于恒压源，其值等于源，其值等于电容相当于短电容相当于短路；路；20