清华大学：《电工技术》课程教学资源（PPT课件讲稿）第五章 电路的暂态分析（电路的过渡过程）§5.1 概述 §5.2 换路定理 §5.3 一阶电路过渡过程的分析

第五章电路的暂恋分祈 (电路的过渡过程) §5.1概迷 §5.2换路定理 §53一阶电路过渡过程的分析 §5.4脉冲激励下的RC电路 §5.5含有多个储能元件的一阶电路

第五章 电路的暂态分析 (电路的过渡过程) §5.1 概述 §5.2 换路定理 §5.3 一阶电路过渡过程的分析 §5.4 脉冲激励下的RC电路 §5.5 含有多个储能元件的一阶电路

§5.1概述 “稳态”与“暂态”的概念: R R 开关K闭合 U uc U 电路处于新稳态 电路处于旧稳态 过渡过程: 旧稳态 新稳态

旧稳态 新稳态 过渡过程 : C 电路处于旧稳态 K R U + _ C u 开关K闭合 §5.1 概述 电路处于新稳态 R U + _ C u  “稳态”与 “暂态”的概念:

产生过渡过程的电路及原因? 电阻电路 t=0 U R 无过渡过程 电阻是耗能元件,其上电流随电压比例变化, 不存在过渡过程

产生过渡过程的电路及原因? 无过渡过程 I  电阻电路 t = 0 U R + _ I K 电阻是耗能元件，其上电流随电压比例变化， 不存在过渡过程

R-C电路 R U C 电容为储能元件,它储存的能量为电场能量,其 大小为: idt 0 因为能量的存储和释放需要一个过程,所以有电 容的电路存在过渡过程

U t C u 电容为储能元件，它储存的能量为电场能量 ，其 大小为： R-C电路 2 0 2 1 W uidt cu t C    因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电 容的电路存在过渡过程。 U K R + _ C uC

R-L电路 R t0 R 电感为储能元件,它储存的能量为磁场能量, 其大小为: dt Li 0 因为能量的存储和释放需要一个过程,所以有电 感的电路存在过渡过程

R-L电路 电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量， 其大小为： 2 0 2 1 W uidt Li t L    因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电 感的电路存在过渡过程。 K R U + _ t=0 iL t L i R U

§52换路定理 5.2.1换路定理 换路:电路状态的改变。如: 1.电路接通、断开电源 2.电路中电源的升高或降低 3.电路中元件参数的改变

5.2.1 换路定理 换路: 电路状态的改变。如： §5.2 换路定理 1 . 电路接通、断开电源 2 . 电路中电源的升高或降低 3 . 电路中元件参数的改变 …………

换路定理:在换路瞬间,电容上的电压、 电感中的电流不能突变。 设:=0时换路0-换路前瞬间 0+-换路后瞬间 则 (0+)=lc(0) i1(0+)=i1(0)

换路定理: 在换路瞬间，电容上的电压、 电感中的电流不能突变。 设：t=0 时换路  0  0 --- 换路前瞬间 --- 换路后瞬间 (0 ) (0 )   uC  uC (0 ) (0 )   L  L i i 则：

换路瞬间,电容上的电压、电感中的电流不能突 变的原因解释如下: 自然界物体所具有的能量不能突变,能量的积累或 释放需要一定的时间。所以 电容C存储的电场能量(We=-Ct2) 2 Wc不能突变=C不能突变 电感L储存的磁场能量(、l W,不能突变 不能突变

换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突 变的原因解释如下： 自然界物体所具有的能量不能突变，能量的积累或 释放需要一定的时间。所以 * 电感 L 储存的磁场能量（ ） 2 2 1 L L L W  i WL 不能突变 L i 不能突变 WC 不能突变 uC 不能突变 电容C存储的电场能量（ ） 2 2 1 Wc  Cu

从电路关系分析 R 若优Lc发生突变, C dt K闭合后,列回路电压方程: O一般电路 U=ir+u= rC +u 不可能!人 induc 所以电容电压 dt 不能突变

* 若uc 发生突变，    dt du c i  不可能！ 一般电路 则 所以电容电压 不能突变 从电路关系分析 K R U + _ C i uC C C C u dt du U  iR  u  RC  K 闭合后，列回路电压方程： ( ) dt du i C C 

5.2.2初始值的确定 初始值(起始值):电路中u、i在纟0+时 的大小。 求解要点:换路定理 1.〔lc(0)→lc(0) (0)→>i2(0+) 2.根据电路的基本定律和换路后的等效 电路,确定其它电量的初始值

5.2.2 初始值的确定 求解要点：换路定理 1. (0 ) (0 ) (0 ) (0 )       L L C C i i u u 2. 根据电路的基本定律和换路后的等效 电路，确定其它电量的初始值。 初始值（起始值）：电路中 u、i 在 t=0+时 的大小