换路定律和初始值的计算课件.ppt

1、6.1 换路定律和初始值的计算基本概念稳态换路过渡过程（暂态）分析将灯泡D1、D2、D3分别与电阻R、电容C、电感L串联后，并接在一个直流电源US上.当开关K闭合时，灯泡D1、D2、D3会发生什么变化？分析原因。结论电阻上的电压、电流是瞬间变化的，电阻元件上没有过渡过程。电容上的电压从零变为最大值US需要一个过程，因而电容元件在换路之后有一个过渡过程。电感上的电流从零变为最大值需要一个过程，因而电感元件在换路之后也有一个过渡过程。换路定律 对含有电容或电感等储能元件的电路中，在换路的一瞬间，电容两端的电压不能跃变，通过电感的电流不能跃变。)0()0()0()0(LLcciiuu初始值的计算若电

2、路在t=0换路，则 根据原稳态电路，求出换路前瞬间（t=0-）,电容上的电压uc(0-)和通过电感的电流iL(0-)；根据换路定理，求出换路后瞬间(t=0+），电容电压初始值uc(0+)和电感电流的初始值iL(0+)；根据基尔霍夫定律和欧姆定律，求出电路中其它电压、电流的初始值；分析电路中电压和电流的变化规律。思考如图所示电路，开关K闭合前电路已达到稳态。在t=0时，开关K闭合，求开关闭合后，各支路电流的初始值和各元件电压的初始值。思考已知US=10V，R0=1，R1=R2=4。该电路在开关K闭合前已达到稳态。在 t=0时将K闭合，求开关闭合后，各支路电流的初始值和电感上电压的初始值。6.2

3、RC电路的过渡过程RC电路的过渡过程RC电路的零状态响应零状态“零状态”响应RC充电过程RcSuuUdtduCicuR=iRSccUudtduRCRCtSReUuRCtSReRURuiRC电路充电过程电容、电阻两端的电压和电路中电流，都是按指数规律变化的。过渡过程结束后，电容上的电压从0上升到US，即电路完成了电源US通过R向电容C充电的过程时间常数 RC 秒安秒安安库伏库安伏法欧SASAACVCAVF)1(tSceUutSReUutSReRURui过渡过程与时间常数的关系时间常数是表示过渡过程中电压和电流变化快慢的物理量。越大，电压和电流变化越慢，过渡过程越长；越小，变化越快，过渡过程越短。

4、从理论上说，过渡过程需要无限长的时间才能结束，但工程上认为：经过t=(3-5)，过渡过程结束思考如图所示电路，已知US=100V，R=200，C=0.2F。开关K闭合前，电容器上没有电荷。试求：（1）K闭合后，电路的时间常数、电路中的电流i和电容的端电压uC；（2）K闭合120S时，电流i和电压uC的大小。RC电路的零输入响应零输入零输入响应RC电路的放电过程0RcuuuR=iRdtduCic0ccudtduRCtSReUutSReRURuiRC电路的放电RC放电过程中，电容、电阻两端的电压和电路中电流，都是按指数规律变化的。过渡过程结束后，电容电压uc从US下降为0，即电路完成了电容C向电阻R放电的过程。思考已知图（a）所示电路在开关K闭合时已达到稳态。在t=0时，将开关K断开，试求（1）K断开后，电容上的电压uc和电路中的放电电流ic；（2）K断开后，需要多长时间过渡过程基本结束。