优质电工学课件第六版秦曾煌.ppt
- 【下载声明】
1. 本站全部试题类文档,若标题没写含答案,则无答案;标题注明含答案的文档,主观题也可能无答案。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
2. 本站全部PPT文档均不含视频和音频,PPT中出现的音频或视频标识(或文字)仅表示流程,实际无音频或视频文件。请谨慎下单,一旦售出,不予退换。
3. 本页资料《优质电工学课件第六版秦曾煌.ppt》由用户(三亚风情)主动上传,其收益全归该用户。163文库仅提供信息存储空间,仅对该用户上传内容的表现方式做保护处理,对上传内容本身不做任何修改或编辑。 若此文所含内容侵犯了您的版权或隐私,请立即通知163文库(点击联系客服),我们立即给予删除!
4. 请根据预览情况,自愿下载本文。本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
5. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007及以上版本和PDF阅读器,压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 优质 电工学 课件 第六 版秦曾煌
- 资源描述:
-
1、下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页3.2 换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定3.3 RC电路的响应电路的响应3.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法一阶线性电路暂态分析的三要素法3.6 RL电路的响应电路的响应3.5 微分电路和积分电路微分电路和积分电路3.1 电阻元件、电感元件与电容元件电阻元件、电感元件与电容元件下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 稳定状态:稳定状态:在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 下一页
2、下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 在在直流电路直流电路中(稳态),中(稳态),电感元件电感元件可视为短路(可视为短路(两端电压为两端电压为0 0),),电容元件电容元件可视为开路(其中电流为可视为开路(其中电流为0 0)。但在暂态过程中,电容中的电流以及电感两端的)。但在暂态过程中,电容中的电流以及电感两端的电压都不为零。电压都不为零。在在交流电路交流电路中,中,电感元件电感元件和和电容元件电容元件中的电流均中的电流均不为零。不为零。电阻元件:电阻元件:消耗电能,转换为热能(电阻性)消耗电能,转换为热能(电阻性)电感元件电感元件:产生磁场,存储磁场能(电感性):产生磁场,存
3、储磁场能(电感性)电容元件电容元件:产生电场,存储电场能(电容性):产生电场,存储电场能(电容性)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页描述消耗电能性质的电路描述消耗电能性质的电路元件元件iRu 根据欧姆定律根据欧姆定律:即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系SlR (金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的导电性能有关导电性能有关,表达式为:表达式为:)0dd00 tRituiWt2t电阻的能量电阻的能量Riu+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 对于一个电感线圈,习惯
4、上规定感应电动势的参考方向与磁通的参考方向之间符合右手螺旋定则。线圈的感应电动势为:ttNedddd1.1.电感的定义电感的定义通常磁链或磁通是由通过线圈的电流 产生的,当线圈中没有铁磁材料时LiN L L为线圈的为线圈的电感电感,也称为,也称为自感自感。i下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页此时的感应电动势也称为此时的感应电动势也称为自感电动势自感电动势:tiLeLddlSNL2线圈的电感与线圈的尺寸、匝数及介质的磁导率线圈的电感与线圈的尺寸、匝数及介质的磁导率有关:有关:电感的单位为电感的单位为亨亨 利利(H).(H).S 线圈横截面积(线圈横截面积(m2)l 线圈长
5、度(线圈长度(m)N 线圈匝数线圈匝数 介质的磁导率(介质的磁导率(H/m)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.电感元件的电压电流关系电感元件的电压电流关系_u_eLLi 电感中出现的自感电动势表现在电感两端有电压降产生。电感中出现的自感电动势表现在电感两端有电压降产生。设一电感元件电路电压、电流及电动势的参考方向如图所示。设一电感元件电路电压、电流及电动势的参考方向如图所示。根据根据 LeutiLeuLdd从而:从而:00001111ttttuLituLtuLtuLidddd把上式两边积分可得:把上式两边积分可得:式中式中 为t=0时电流的初始值。如果 0则:t
6、tuLi01d0i0i下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页212LWLitiLeuLdd 根据基尔霍夫定律可得:根据基尔霍夫定律可得:将上式两边同乘上将上式两边同乘上 i,并积分,则得:,并积分,则得:20021ddLiiLituiti即电感将电能转换为磁场能储存在线圈中,当电即电感将电能转换为磁场能储存在线圈中,当电流增大时,磁场能增大,电感元件从电源取用电流增大时,磁场能增大,电感元件从电源取用电能;当电流减小时,磁场能减小,电感元件向电能;当电流减小时,磁场能减小,电感元件向电源放还能量。源放还能量。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电容:电
7、容:uqC)(FuiC+_电容器的电容与极板的尺寸及其间介质的电容器的电容与极板的尺寸及其间介质的介电常数等关。介电常数等关。(F)dSCS 极板面积(极板面积(m2)d 板间距离(板间距离(m)介电常数介电常数(F/m)tuCidd 当电压当电压u变化时,在电路中产生电流变化时,在电路中产生电流:下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.电容元件的电压与电流的关系_uCi 对于图中的电路有:对于图中的电路有:tuCtqidddd 对上式两边积分,可得:对上式两边积分,可得:00001111ttttiCutiCtiCtiCudddd式中式中u0为为t=0时电压的初始值。如果
8、时电压的初始值。如果u00则:则:tidtCu01下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页2.2.电容元件的电场能量电容元件的电场能量212CWCu 电容元件中存储的电容元件中存储的电场能量电场能量为:为:把式 两边乘以u并积分得:ttCuuCutui02021ddtuCtqidddd下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 特征电阻元件电感元件电容元件参数定义电压电流关系能量iRu iuR iNL uqC tiLuddtuCiddtdtRi02221Li221Cu元件总结总结下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电流电流 i 随电压随电
9、压 u 比例变化。比例变化。合合S后:后:所以电阻电路不存在所以电阻电路不存在过程过程(R耗能元件耗能元件)。图图(a):合合S前:前:00322 RRRuuuiIO(a)S+-R3R22+-i下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 CuC(b)+-SR,0 Ci0 CuU暂态暂态稳态稳态otCu下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页 L储能:储能:221LLLiW 换路换路:不能突变不能突变Cu不不能能突突变变Li C 储能:储能:221CCCuW 由于物体所具有的能量不能跃变而造成由于物体所具有的能量不能跃变而造成若若cu发生突变,发生突变,dtdu
10、iCC不可能!不可能!一般电路一般电路则则下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页)0()0(CCuu注:换路定则仅适用于换路瞬间确定暂态过程中注:换路定则仅适用于换路瞬间确定暂态过程中 uC、iL的初始值。的初始值。设:设:t=0 表示换路瞬间表示换路瞬间(定为计时起点定为计时起点)t=0-表示换路前的终了瞬间表示换路前的终了瞬间 t=0+表示换路后的初始瞬间(初始值)表示换路后的初始瞬间(初始值))0()0(LL 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(即在(即在t=0+瞬间,瞬间,C可视为恒压源;可视为恒压源;L可视为恒流源。)可视为恒流源。)下一页
11、下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页)0(),0(LCiu0000)(,)(LCiu0)0()0(CCuu0)0()0(LL U+-下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页00)(Cu,00)(L,RUC)()(001 )0)0(C 0)0(2 uUuuL )0()0(1)0)0(LuiC、uL 产生突变产生突变(2)由由t=0+电路,求其余各电流、电压的初始值电路,求其余各电流、电压的初始值U+-iL(0+)U iC(0+)uC(0+)uL(0+)_u2(0+)u1(0+)i1(0+)R1+_+-t=0+等效电路等效电路下一页下一页总目录总目录 章目录章目录
12、返回返回上一页上一页解:解:(1)由由t=0-电路求电路求 uC(0)、iL(0)换路前电路已处于稳态:换路前电路已处于稳态:电容元件视为开路;电容元件视为开路;电感元件视为短路。电感元件视为短路。由由t=0-电路可求得:电路可求得:A144442444)0(3131311 URRRRRURRRiL+_+_t=0-等效电路等效电路+_+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页V414)0()0(3 LCiRu解:解:A1)0()1(Li+_+_t=0-等效电路等效电路由换路定则:由换路定则:V4)0()0(CCuuA1)0()0(LLii+_+_下一页下一页总目录总目录 章
13、目录章目录返回返回上一页上一页解:解:(2)由由t=0+电路求电路求 iC(0+)、uL(0+)由图可列出由图可列出)0()0()0(2 CCuiRiRU)0()0()0(LCiii代入数据代入数据4)0(4)0(28 Cii1)0()0(Cii+_+_t=0+时等效电路时等效电路4V1A+_+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页t=0+时等效电路时等效电路4V1A+_+_解:解:解之得解之得 A31)0(Ci并可求出并可求出)0()0()0()0(32 LCCLiRuiRuV311144314 +_+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电量电量
14、A/LiA/CiV/CuV/Lu 0t 0t41103104311LCiu、LCui、+_+_下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页1.经典法经典法:根据激励根据激励(电源电压或电流电源电压或电流),通过求解,通过求解电路的微分方程得出电路的响应电路的微分方程得出电路的响应(电压和电流电压和电流)。2.三要素法三要素法初始值初始值 f(0+)稳态值稳态值 f()时间常数时间常数()求求(三要素)(三要素)下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页代入上式得代入上式得0dd CCutuRCtuCCCdd
15、 RuR 换路前电路已处稳态换路前电路已处稳态 UuC )0(t=0时开关时开关,电容电容C 经电阻经电阻R 放电放电1S 一阶线性常系数一阶线性常系数 齐次微分方程齐次微分方程(1)列列 KVL方程方程0 CRuu1.电容电压电容电压 uC 的变化规律的变化规律(t 0)零输入响应零输入响应:无电源激励无电源激励,输输入信号为零入信号为零,仅由电容元件的仅由电容元件的初始储能所产生的电路的响应。初始储能所产生的电路的响应。图示电路图示电路UuC )0(+-SRU21+CiCu0 tRu+c下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页RCP1 0dd CCutuRC01 RCP特
16、征方程特征方程RCtAuC e可可得得时时,根根据据换换路路定定则则,)0()0(UutC UA RCtUuC e齐次微分方程的通解:齐次微分方程的通解:0)0(e tCu tptAuCe:通通解解下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页电阻电压:电阻电压:RCtURiuCR eRCtRUtuCiCC edd放电电流放电电流RCtUuC e CuCiRu3.、CiCutORu下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页(2)物理意义物理意义RC 令令:(1)量纲量纲sVAs UUuC008.36e1 t当当 时时RCtUtuC e)(008.36 时间常数时间常
17、数等于电压等于电压Cu衰减到初始值衰减到初始值U0 的的所需的时间。所需的时间。下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页0.368U23Cu 1URC tRCtUUuC ee321 t0uc下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页当当0Cu t0Cu)53(t Cu0.368U 0.135U 0.050U 0.018U 0.007U 0.002U 2 3 4 6 51e 2e 3e 4e 5e 6e t e t e下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页零状态响应零状态响应:储能元件的初储能元件的初始能量为零,始能量为零,仅由电源激励仅由电
18、源激励所产生的电路的响应。所产生的电路的响应。000tUtuuC(0-)=0sRU+_C+_i0 tuCUtu阶跃电压阶跃电压O下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页UutuRCCC dd一阶线性常系数一阶线性常系数非齐次微分方程非齐次微分方程UuuCR CCCuutu)(即即1.uC的变化规律的变化规律(1)列列 KVL方程方程uC(0-)=0sRU+_C+_i0tuc求特解求特解 :CuUutuRCCC ddUuUKC即即:解解得得:KdtdKRCUKuC ,代代入入方方程程设设:RCtCCCAeUuuu 下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页Uut
19、uCC)()(Cu tAUuuuCCC e0dd CCutuRC通解即:通解即:的解的解)(令令RC Cu求特解求特解-RCtptAAuC ee其其解解:0)0(Cu根据换路定则在根据换路定则在 t=0+时,时,UA 则则下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页)0()()e1e1(ttRCtUUuC RCtCUUu e 暂态分量暂态分量稳态分量稳态分量电路达到电路达到稳定状态稳定状态时的电压时的电压-UCu Cu+UCu仅存在仅存在于暂态于暂态过程中过程中 63.2%U-36.8%UtCuo下一页下一页总目录总目录 章目录章目录返回返回上一页上一页CuCiCiCutCuCi
展开阅读全文