哈尔滨工业大学：《电工学（电子技术）》课程教学资源（PPT课件讲稿）第6章 电路的暂态分析

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哈尔滨工业大学 电工学教研室 第 6 章 电路的暂态分析

目录 6.1换路定则及初始值的确定 6.2RC电路的响应 6.3一阶绕性电路的三要素法 6.4微分与积分电路 6.5RL电路的响应

目 录 6.1 换路定则及初始值的确定 6.2 RC电路的响应 6.3 一阶线性电路的三要素法 6.4 微分与积分电路 6.5 RL 电路的响应

概迷 “稳态”与“暂态”的概念: R 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)稳态 过渡过程: E 旧稳态匚→新稳态 t返回

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

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

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

电容电路 R 储能元件 E C 电容为储能元件,它储存的能量为电场能量, 其大小为: Wc=luidt==Cu 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

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。 E K R + _ C uC

电感电路 K R 储能元件 t0 L 电感为储能元件,它储存的能量为磁场能量, 其大小为: dt 2 Li 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

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 E + _ t=0 iL L

结论 有储能元件(L、C)的电路在电路状态发生 变化时(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

结 论 有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生 变化时（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

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特定 的波形或改善波形;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,致使电气设备损 坏,必须采取防范措施。 返回

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特定 的波形或改善波形；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，致使电气设备损 坏，必须采取防范措施。 返回

6.1换路定则及初始值的确定 换路定则 换路:电路状态的改变。如: 1.电路接通、断开电源 2.电路中电源电压的升高或降低 3.电路中元件参数的改变 返回

换路定则 换路: 电路状态的改变。如： 6.1 换路定则及初始值的确定 1 . 电路接通、断开电源 2 . 电路中电源电压的升高或降低 3 . 电路中元件参数的改变 ………….. 返回

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:=0时换O--换路前瞬间 0+-换路后瞬间 则:2(0+)=1c(0) (0+)=i(0)

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 --- 换路前瞬间 --- 换路后瞬间 则： ( )  ( ) uC uC ( )  ( ) L L i i 0  0  0  (0 )  (0 ) 