電工電子學(xué)課件(非電專業(yè))課件6

1+_uc(t)30Ω20Ωt=0KIS=1A0.5F例3:

當(dāng)

t=0時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)。已知

uc

(0)

=5V,求：

uC(t)

，

uIS(t)

(t≥0)。ic方法一：（經(jīng)典法）求解微分方程uc(0)=5V(t≥0時(shí))+_uIS(t)2t≥0時(shí)的電路方法二：先利用戴維寧等效，再套全響應(yīng)公式ic例3:

當(dāng)

t=0時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)。已知

uc

(0)

=5V,求：

uC(t)

，

uIS(t)

(t≥0)。解：20V50Ω+_Cabuc(0)=5V3t≥0時(shí)的電路例3:

當(dāng)

t=0時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)。已知

uc

(0)

=5V,求：

uC(t)

，

uIS(t)

(t≥0)。解：20V50Ω+_Cabuc(0)=5V0.5F4開(kāi)關(guān)動(dòng)作前電路已經(jīng)穩(wěn)定。求t≥0時(shí)的uC(t)、i1(t)

。

=———=2VR1+R2R2?U1uC(0+)=uC(0–)

=

RC=(R1R2)C=—×3=2ms23例4注意：R是將換路后的電路中所有獨(dú)立源置零后，從C或L兩端看進(jìn)去的等效電阻。uC(t)=4-2e-500tVi1(t)==2+2e-500t

A54、一階線性電路暫態(tài)分析的三要素法（選講）1.12.4

RL

電路的暫態(tài)響應(yīng)(自學(xué))

（均不作為考試內(nèi)容）61.理解電路的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)、零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、全響應(yīng)的概念，以及時(shí)間常數(shù)的物理意義。

2.掌握換路定則及初始值的求法。

3.掌握一階線性RC電路分析方法（經(jīng)典法和利用戴維寧等效的方法）。本章小結(jié)7RCuRt=0a+-UsiuCU0t≥

0uC

=

U0

e

-t/

+Us(1–e

-t/)

全響應(yīng)：uC

=

U+s

(U0–Us)

e

-t/

可得一階電路微分方程解的通用表達(dá)式：穩(wěn)態(tài)值初始值

時(shí)間常數(shù)8穩(wěn)態(tài)值初始值

時(shí)間常數(shù)三要素法求解過(guò)渡過(guò)程要點(diǎn)：.分別求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)；..將以上結(jié)果代入過(guò)渡過(guò)程通用表達(dá)式；畫(huà)出過(guò)渡過(guò)程曲線（由初始值穩(wěn)態(tài)值）（電壓、電流隨時(shí)間變化的關(guān)系）。9步驟:

(1)求換路前的(2)根據(jù)換路定理得出：(3)根據(jù)換路后的等效電路，求未知的或。

一、確定初始值f(0+)

10二、確定換路后的穩(wěn)態(tài)值f(∞)

作t=∞電路。在直流激勵(lì)的情況下，電容C視為開(kāi)路，電感L用短路線代替，可按一般電阻性電路來(lái)求各變量的穩(wěn)態(tài)值。三、求換路后的時(shí)間常數(shù)τ

RC電路中，τ=RC；R是將電路中所有獨(dú)立源置零后，從C兩端看進(jìn)去的等效電阻，(即戴維寧等效源中的R0)。

注:

在交流電源激勵(lì)的情況下，要用相量法來(lái)求解。11用三要素法求下圖中t≥0時(shí)的uC(t)、i1(t)

。解:(1)求uC的三要素

=———=2VR1+R2R2?U1

uC()=———=4VR1+R2R2?U2uC(0+)=uC(0–)

=(R1R2)C=—×3=2ms23例312uC(t)=uC()+[uC(0+)

–

uC()]

e

-t/

(2)寫(xiě)出uC(t)的表達(dá)式

=4

+(2–4)

e

-t/(2×10-3)=4–2

e

-500tV13下圖所示電路中，開(kāi)關(guān)S閉合前,電路已處于穩(wěn)態(tài)，

C=10F,t=0時(shí)，將開(kāi)關(guān)S閉合，經(jīng)0.4ms再將S打開(kāi)，試求t≥0時(shí)的uC(t),畫(huà)出變化曲線。30Rr_+_+S60RE=90VCuCr解:(1)uC(0+)=

uC(0–

)=

E

–

——=

60VR+rr

?

E(2)uC

(0.4ms)

=30(1+e

-1

)

=41V

uC()=———=30V

R+rRE–

rE

=2(R

r

)C=0.4

msuC(t)=30(1+e

-2500t

)V(0≤t≤0.4ms)即為第二個(gè)暫態(tài)過(guò)程的初始值例414uC(t)=60+(41–60)e

-2000(t

-

0.410-3)'=

(r+Rr)

C=0.5ms=60

–19e

-2000t

+

0.8

VuC()=60V(0.4ms≤

t≤)3060410.4t/ms0uC/V變化曲線30Rr90V_+_+S60RECuCr例：求:t≥

0時(shí)的電壓uc(t)

ic(t)

u1(t)KR1=2k10V+_100Ft=0R2=3k15R1=2k10V+_

100FKR1=2k10V+_100Ft=0R2=3k換路前的電路解:R1=2k10V+_

100FR2=3k6V+_換路后的電路1求初始值162穩(wěn)態(tài)值R1=2k10V+_

100F電容元件可視為開(kāi)路換路后的電路R1=2k10V+_

100F3時(shí)間常數(shù)τ17KR1=2k10V+_100Ft=0R2=3k1819第44-49頁(yè)習(xí)題：A：1.12.1B：1.12.6(a,b)

1.12.81.12.8(用戴維南等效法)第2章正弦交流電路2.2

正弦量的相量表示法2.3

單一參數(shù)的交流電路2.4

電阻、電感與電容串聯(lián)的交流電路2.5

阻抗的串聯(lián)與并聯(lián)2.6

電路中的諧振2.1

正弦電壓與電流*

2.7

功率因數(shù)的提高2.8三相電路202.1.1交流電的概念

如果電流或電壓每經(jīng)過(guò)一定時(shí)間（T

）就重復(fù)變化一次，則此種電流

、電壓稱為周期性交流電流或電壓。如正弦波、方波、三角波、鋸齒波等。記做：u(t)=u(t+T)TutuTt2.1

正弦電壓與電流21ti10正弦波

如果在電路中電動(dòng)勢(shì)的大小與方向均隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，由此產(chǎn)生的電流、電壓大小和方向也是正弦的，這樣的電路稱為正弦交流電路。正弦交流電動(dòng)勢(shì)、電壓、電流統(tǒng)稱為正弦量。

正弦交流電的優(yōu)越性：便于傳輸；便于運(yùn)算；有利于電器設(shè)備的運(yùn)行；

.....正弦交流電路的概念2223正弦電壓和電流正弦交流電的電壓和電流的方向?qū)嶋H方向和參考方向一致正半周實(shí)際方向和參考方向一致＋實(shí)際方向Rui+–實(shí)際方向和參考方向相反負(fù)半周實(shí)際方向和參考方向相反Rui+–－實(shí)際方向2.1.2

正弦量的三要素設(shè)正弦交流電流：角頻率：決定正弦量變化快慢幅值：決定正弦量的大小

幅值、角頻率、初相角成為正弦量的三要素。初相角：決定正弦量起始位置Im2TiO24頻率與周期T周期T：正弦量變化一周所需要的時(shí)間。單位：s，ms..i0tTT/2t2角頻率

ω：每秒變化的弧度

單位：弧度/秒（rad/s）頻率

f：每秒變化的次數(shù)

單位：Hz，KHz...25幅值與有效值瞬時(shí)值：是交流電任一時(shí)刻的值。用小寫(xiě)字母表示。如i、u、e。最大值：是交流電的幅值。用大寫(xiě)字母加下標(biāo)表示。如Im、Um、Em。i0Imt2i=Imsint交流直流有效值：交流電流i通過(guò)電阻R在一個(gè)周期T內(nèi)產(chǎn)生的熱量與一直流電流I通過(guò)同一電阻在同一時(shí)間T內(nèi)產(chǎn)生的熱量相等，則稱I的數(shù)值為i的有效值，用大寫(xiě)字母表示。如I、U、E。26幅值與有效值i0Imt2i=Imsint則有交流直流有效值：同理：27

ti0

：t=0時(shí)的相位角稱為初相位角或初相位初相位i=Imsin(t+)i=Imsint正弦量所取計(jì)時(shí)起點(diǎn)不同，其初始值(t=0)時(shí)的值及到達(dá)幅值或某一特定值所需時(shí)間就不同。i

t0t=0,i0=0t=0,i0=Imsint和(t+)：稱為正弦量的相位角或相位。它表明正弦量的進(jìn)程。說(shuō)明：

給出了觀察正弦波的起點(diǎn)或參考點(diǎn)，常