《电工技术》课程教学资源（教程PPT课件）第六章 电路的暂态分析

第六章 电路的暂态分析

1 第六章 电路的暂态分析

概之 “稳态”与“暂态”的概 R 开关K闭合 E E uc 电路处于旧稳态 电路处于新稳态 暂态 过渡(暂态)过程: 稳态 旧稳态新稳态

2 t E uC 暂态 稳态 旧稳态 新稳态 过渡（暂态）过程 : C 电路处于旧稳态 K R E + _ uC 概 述 电路处于新稳态 R E + _ 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 K 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

3 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。  产生过渡过程的电路及原因?

电容电路 K、R 储能元件 E U uc C t 电容为储能元件,它储存的能量为电场能量, 其大小为: Wc=uidt=-cu 0 2 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

4 E 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： 电容电路 2 0 2 1 W uidt cu t C = =  储能元件 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

电感电路 K R 储能元件 +t=0 U 电感为储能元件,它储存的能量为磁场能量, 其大小为: Wi=uidt=Li 0 2 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

5 t L i 电感电路 储能元件 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

结论 有储能元件(L、C)的电路在电路状态发生 变化(换路)时(如:电路接入电源、从电源断 开、电路参数改变等)存在过渡过程; 没有储能作用的电阻(R)电路,不存在过渡 过程 电路中的u、i在过渡过程期间,从“旧稳态”进 入“新稳态”,此时u、i都处于暂时的不稳定状态, 所以过渡过程又称为电路的暂态过程

6 结论 有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生 变化（换路）时（如：电路接入电源、从电源断 开、电路参数改变等）存在过渡过程； 没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡 过程。 电路中的 u、i 在过渡过程期间，从“旧稳态”进 入“新稳态”，此时u、i都处于暂时的不稳定状态， 所以过渡过程又称为电路的暂态过程

品说明: 讲课重点:直流电路、交流电路都存在过渡过程。 我们讲课的重点是直流电路的过渡过程。 研究过渡过程的意义: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。 有利的方面,如电子技术中常用它来产生各种波形; 不利的方面,如在暂态过程发生的瞬间,可能出现过 压或过流,致使设备损坏,必须采取防范措施

7 讲课重点：直流电路、交流电路都存在过渡过程。 我们讲课的重点是直流电路的过渡过程。 研究过渡过程的意义：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。 有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种波形； 不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能出现过 压或过流，致使设备损坏，必须采取防范措施。 说明：

§6.1换路定理与电压和电流初 始值的确定 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

8 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 ………….. §6.1 换路定理与电压和电流初 始值的确定

换路定则:在换路瞬间,电容上的电压、 电感中的电流不能突变。 0_-换路前稳态终了瞬间 设:仁=0时换路 (04-换路后暂态起始瞬间 则:l(c(0.)=lc(0) i(0+)=i(0)

9 换路定则: 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 + --- 换路前稳态终了瞬间 --- 换路后暂态起始瞬间 (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(W1 Cu.) 2 W。不能突变1不能突变 电感L储存的磁场能量(、l 2 Li,2) 2 WL不能突变i,不能突变

10 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 WL = LiL WL 不能突变 L i 不能突变 WC 不能突变 C u 不能突变 电容C存储的电场能量 （ ） 2 2 1 Wc = CuC