電路的過渡過程及換路定律

關于電路的過渡過程及換路定律第1頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五本單元簡介(新課導入)

5.1電路的過渡過程及換路定律

5.2RC電路過渡過程及三要素法

5.3RL電路過渡過程

5.4積分電路與微分電路第2頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五教學內(nèi)容及要求本節(jié)內(nèi)容介紹RC、RL電路過渡過程產(chǎn)生的原因以及過渡過程產(chǎn)生的條件，分析了電路在過渡過程中所遵循的基本定律即換路定律。通過本節(jié)學習，要求同學們理解過渡過程，能對一些實際應用能加以分析；充分理解換路定律的含義，能熟練運用換路定律分析電路。第3頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五5-1過渡過程及換路定律

知識回顧：電阻電路t=0ER+_IK無過渡過程I電阻是耗能元件，其上電流隨電壓比例變化，不存在過渡過程。名詞：穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)（電動機起動、制動過程）第4頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五1.過渡過程的產(chǎn)生及研究意義

穩(wěn)態(tài)暫態(tài)C電路處于舊穩(wěn)態(tài)KRU+_開關K閉合電路處于新穩(wěn)態(tài)RU+_tURC電路過渡過程的產(chǎn)生:Uc=UUc=0舊穩(wěn)態(tài)新穩(wěn)態(tài)過渡過程:第5頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五電容為儲能元件，它儲存的能量為電場能量，其大小為：

因為能量的存儲和釋放需要一個過程，所以有電容的電路存在過渡過程。電感也為儲能元件，它儲存的能量為磁場能量，其大小為：同理:則有電感的電路也存在過渡過程.第6頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五

1.有儲能元件（L、C）的電路在電路狀態(tài)發(fā)生變化時（如：電路接入電源、從電源斷開、電路參數(shù)改變等）存在過渡過程；沒有儲能作用的電阻（R）電路，不存在過渡過程。

2.電路中的

u、i在過渡過程期間，從“舊穩(wěn)態(tài)”進入“新穩(wěn)態(tài)”，此時u、i

都處于暫時的不穩(wěn)定狀態(tài)，所以過渡過程又稱為電路的暫態(tài)過程。結(jié)論第7頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五過渡過程是一種自然現(xiàn)象，對它的研究很重要。過渡過程的存在有利有弊。有利的方面，如電子技術中常用它來產(chǎn)生各種波形；不利的方面，如在暫態(tài)過程發(fā)生的瞬間，可能出現(xiàn)過壓或過流，致使設備損壞，必須采取防范措施。研究過渡過程的意義

第8頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五2.換路定律什么是換路？1.電路接通、斷開電源2.電路中電源的升高或降低3.電路中元件參數(shù)的改變…………..電路狀態(tài)的改變。第9頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五換路定律內(nèi)容:在換路瞬間，電容上的電壓、電感中的電流不能突變。設：t=0時換路---換路前終了瞬間---

換路后初始瞬間則第10頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五

換路瞬間，電容上的電壓、電感中的電流不能突變的原因解釋如下：

自然界物體所具有的能量不能突變，能量的積累或釋放需要一定的時間。所以*電感L儲存的磁場能量不能突變不能突變不能突變不能突變電容C存儲的電場能量第11頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五3.換路定律的應用求解要點：1.2.根據(jù)電路的基本定律和換路后的等效電路，確定其它電量的初始值。初始值（起始值）：電路中u、i

在t=0+時的大小。第12頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五換路時電壓方程:不能突變

發(fā)生了突變根據(jù)換路定理解:iLUKt=0uLuR例1求:已知:R=1kΩ,L=1H,U=20V、設時開關閉合,開關閉合前第13頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五例2已知:電壓表內(nèi)阻設開關K在t=0

時打開。求:K打開的瞬間,電壓表兩的電壓。K.ULVRiL解:換路前換路瞬間等效電路第14頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五t=0+時的等效電路注意:實際使用中要加保護措施VKULVRiL(結(jié)論:電感上的電壓可以突變大小,方向都不變)第15頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五小結(jié)1.換路瞬間，不能突變。其它電量均可能突變，變不變由計算結(jié)果決定；2.換路瞬間，電容相當于恒壓源，其值等于電容相當于短路；3.換路瞬間，電感相當于恒流源，其值等于，電感相當于斷路。第16頁，共18頁，2023年，2月20日，星期五課堂訓練提示：先畫出

t=0-時的等效電路畫出t=0+時的等效電路的作用）求t=0+各電壓值。