电工课件第3章电路的暂态分析-.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《电工课件第3章电路的暂态分析-.ppt》由用户(晟晟文业)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:
- 电工 课件 电路 分析
- 资源描述:
-
1、下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出描述消耗电能的性质描述消耗电能的性质iRu 根据欧姆定律根据欧姆定律:电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系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:tRituiWt2tdd00电阻的能量电阻的能量Riu+_下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 iL
2、 电感电感:(H)电流通过电流通过N匝匝线圈产生线圈产生(磁链磁链)N 电流通过电流通过一匝一匝线圈产生线圈产生(磁通磁通)ui+-tiLteLdddd 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出221LiW tiLeuLdd 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
3、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。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出电容:电容:uqC)(FuiC+_tuCtqidddd 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:电容元件储能电容元件储能将上式两边同乘上将上式两边同乘上 u,并积分,则得:,并积分,则得:20021ddCuuCutuitu下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出221CuW 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 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
4、件下电路中电压、电流已达到稳定值。稳态稳态稳态稳态暂态暂态换换 路路 下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 L储能:储能:221LLLiW 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由于物体所具有的能量不能跃变若若cu发生突变,发生突变,dtduiCC不可能!不可能!一般电路一般电路则则下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)0()0(CCuu 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
5、换路后的初始瞬间(初始值))0()0(LL 换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中uC、iL初始值。初始值。换路换路定则不能定则不能用于用于、和和下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出U+-00)(Cu,00)(L,)0()0(,)0(,)0(LLCCiuiu和下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出+_+_电量电量A/LiA/CiV/CuV/Lu 0t 0t下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出下一页下一页章目录
6、章目录返回返回上一页上一页退出退出代入上式得代入上式得0dd CCutuRCtuCCCdd 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下一页下一页章
7、目录章目录返回返回上一页上一页退出退出RCP1 0dd CCutuRC01 RCP特征方程特征方程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章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出电阻电压:电阻电压:RCtURiuCR eRCtRUtuCiCC edd放电电流放电电流RCtUuC e CuCiRu3.、RuCiCutO下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出(2)物理意义物理意义RC 令令:(1)量纲量纲sVAs UUuC008.
8、36e1 t当当 时时RCtUtuC e)(008.36 时间常数时间常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。下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出0.368U23Cu 1URC tRCtUUuC ee321 tOuc下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出当当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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出零状态响应零状态响应:储能元件的初
9、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源激励所产生的电路的响应。所产生的电路的响应。000tUtuUtu阶跃电压阶跃电压ORiuC(0-)=0SU+_C+_0 tuC+_uR下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出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 uC(0-)=0SU+_C+_0 tuC+_uR下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出Uu
10、tuCC)()(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 则则下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)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下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出CuCiCiCutCuCi当当 t=
11、时时UeUuC%2.63)1()(1 )e1(RCtUuC 0 edd tRUtuCitCC URU下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出U0.632U1 2 3 321 Cu0Cu 2 6 4 5 3tCuO下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出uC 全响应全响应:电源激励、储能元电源激励、储能元件的初始能量均不为零时,电件的初始能量均不为零时,电路中的响应。路中的响应。)0()e1(e 0 tUUuRCtRCtCuC(0-)=U0SRU+_C+_i0 tuC+_uR下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)0()e1(e 0 tUUuRCtRCtC)
12、0()e(0 tUUURCt稳态分量稳态分量零输入响应零输入响应零状态响应零状态响应暂态分量暂态分量全响应全响应稳态值稳态值初始值初始值下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出UuC )(稳态解稳态解初始值初始值0)0()0(UuuCC tCUUUu e)(0RCtCCCCuuuu e)()0()(uC(0-)=U0SRU+_C+_i0 tuC+_uR下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)(tf-)(f稳态值稳态值-)0(f-tffftf e)()0()()(利用求三要素的方法求解暂态过程,称为利用求三要素的方法求解暂态过程,称为三要素法三要素法)0(f)(f下一页
13、下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)0(ft)(tfO)(f)0(f0)0()a(f0)0()b(f0)()c(ft)(tfOt)(tfO)(f0)()d(ft)(tfO)0(f)(f下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出)(f)0(f)0()0()(6320 fff.下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出电容电容 C 视视为开路为开路,电感电感L视为短路,即求解直流电阻性电路视为短路,即求解直流电阻性电路中的电压和电流。中的电压和电流。V555510)(Cu6666)(LimA3(1)稳态值稳态值 的计算的计算)(f例:例:uC+-t=0C10V 1
14、FS5k+-Lit=03 6 6 6mAS下一页下一页章目录章目录返回返回上一页上一页退出退出 1)由由t=0-电路求电路求)0()0(LCiu、2)根据换路定则求出根据换路定则求出)0()0()0()0(LLCCiiuu3)由由t=0+时时的电路,求所需其它各量的的电路,求所需其它各量的)0(i)0(u或或电容元件视为短路。电容元件视为短路。;0U其值等于其值等于,若若 0)0(Cu(1)若若,0)0(0 UuC电容元件用恒压源代替,电容元件用恒压源代替,0 )0(0 IiL0)0(Li若若其值等于其值等于I0,电感元件视为开路。电感元件视为开路。(2)若若 ,电感元件用恒流源代替电感元件用
展开阅读全文