电路基础课件 第7章 电路的暂态过程.ppt

第7章 电路的暂态过程 （时间：4次课，8学时） 第7章 电路的暂态过程 本章主要介绍换路定则及初始值的确定，RC 和RL电路的零输入响应、零状态响应以及全响应，一阶线性电路暂态分析的三要素法，微分电路和积分电路。 第7章 电路的暂态过程 7.1 换 路 定 则 7.2 RC电路的暂态过程 7.3 RL电路的暂态过程 7.4 RC一阶电路在脉冲信号作用下的暂态过程 7.1 换 路 定 则 7.1.1 换路定则 7.1.2 初始值的计算 7.1.1 换 路 定 则 1. 动态元件 1）电容元件 线性时不变电容元件，如图7.1所示的线性电容元件。 图7.1 电容元件及其特性曲线 7.1.2 初始值的计算 7.2 RC电路的暂态过程 7.2 RC电路的暂态过程 7.2.2 RC一阶电路零状态响应 7.2.3 RC一阶电路完全响应 7.2.4 一阶电路的三要素法 7.2.1 RC一阶电路零输入响应 例7-4 已知图7.6中的C=10μF，R=2kΩ，电容的初始电能为 ，求：(1)电路的零输入响应uc(t)和ic(t)；(2)电容电压衰减到8V时所需时间；(3)要使电压在4s时衰减到2V时，电阻R 应为多大？ 7.2.2 RC一阶电路零状态响应 如图7.9(a)所示，通过对充电过程进行分析得到RC零状态电路的电压响应为： 例7-5 在图7.9(a)中，已知Us=12V，R=5k，C=1000μF。开关S闭合前，电路处于零状态，t=0时开关闭合，求闭合后的uc和ic。 7.2.3 RC一阶电路完全响应 例7-6 如图7.11所示电路，t0时电路处于稳定状态，且储有25J的电能。t=0时开关闭合，求t 0时的uc(t)和i(t)。 7.2.4 一阶电路的三要素法 例7-7 如图7.12所示，已知R1=R2=R3=2k，C= pF，Us=12V，开关S未断开时uc(0-)=0，在t=0时将开关S断开，用三要素法求电压uc的变化规律。 7.3 RL电路的暂态过程 7.3.1 RL一阶电路的零输入响应 7.3.2 RL一阶电路的零状态响应 7.3.3 RL一阶电路的完全响应 7.3.1 RL一阶电路的零输入响应 在无电源激励，即输入信号为零时，由电感元件的初始状态 所引起的响应，称为RL的零输入响应。 电路已达新的稳定状态。电路的时间常数决定了暂态过程进行的快慢，改变电路常数R和L可以控制RL电路暂态过程的进程 例7-9 如图7.16所示电路中，RL串联由直流电源供电。S开关在t=0时断开，设S断开前，电路已处于稳定状态。已知Us=200V，R0=10Ω，L=0.5H，R=40 Ω ，求换路后 、u 、u 的响应。 7.3.2 RL一阶电路的零状态响应 7.3.3 RL一阶电路的完全响应 例7-12 图7.20所示的电路中，已知US=100V，R0=R=50，L=5H，设开关S闭合前电路已处于稳态状态。t=0时，开关S闭合，求闭合后电路中的电流iL和uL。 7.4 RC一阶电路在脉冲信号作用下的暂态过程 7.4.1 RC 微分电路 7.4.2 RC 积分电路 7.4.1 RC 微分电路 7.4.2 RC 积分电路 解：(1) 由 得 iL(0+)= = =1A 由iL(+∞)= 得： = =2A = =10 由 iL(t)= +