電工學(xué)課件：一階電路的暫態(tài)分析

1.7一階電路的暫態(tài)分析一.兩個概念1.穩(wěn)態(tài)（P20）2.過渡過程（暫態(tài)）（P20）C電路處于舊穩(wěn)態(tài)SRU+_電路處于新穩(wěn)態(tài)RU+_開關(guān)閉合t=0tU新穩(wěn)態(tài)過渡過程舊穩(wěn)態(tài)二.產(chǎn)生過渡過程的電路及原因?(1)電阻電路t=0UR+_IS電阻是耗能元件，其上電流隨電壓成比例變化，不存在過渡過程。電阻的電流和電壓可以發(fā)生躍變。無過渡過程It(2)電容電路儲能元件電容兩端電壓不能躍變，電容電路存在過渡過程。USR+_CuCUtuC儲存的電場能量儲能元件(3)電感電路電感電流不能躍變，電感電路存在過渡過程。_SRU+t=0iLt儲存的磁場能量結(jié)論

含有儲能元件（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。一階電路：含有一個儲能元件或可等效為一個儲能元件的電路；電路的微分方程為一階線性常系數(shù)微分方程。直流電路、交流電路都存在過渡過程。

研究過渡過程的意義：過渡過程的存在有利有弊。有利的方面，如電子技術(shù)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(shè)備損壞，必須采取防范措施。說明：一.換路定律1.換路:引起過渡過程的電路狀態(tài)的改變。如：§1.7.1換路定律及電壓電流初始值的確定(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…………..2.換路定律設(shè)t=0時發(fā)生換路

換路前的終了瞬間

換路后的初始瞬間換路定律穩(wěn)態(tài)暫態(tài)電感L

儲存的磁場能量不能躍變電容C存儲的電場能量不能躍變不能躍變不能躍變二.電壓電流初始值的確定2.求解步驟1.初始值：t=0+

時的電壓電流值。(1)作出t=0-時的等效電路，并求出和(2)由換路定律求出和(3)作出t=0+時的等效電路（用大小的電壓源來代替電容元件，用大小的電流源來代替電感元件），確定其它量的初始值。注意電容相當(dāng)于短路。電感相當(dāng)于開路。例1已知:R=1kΩ，C=1μF，U=20V，開關(guān)閉合前uC

=0V，t=0時開關(guān)閉合，求和。由換路定律解:t=0+時的KVL:

發(fā)生了躍變UiCSt=0uCuR+-RC例2已知:電壓表內(nèi)阻設(shè)開關(guān)S在t=0時打開。求:S打開的瞬間，電壓表兩端電壓。US.LVRiL(t=0)+-注意：穩(wěn)態(tài)下的直流電路中（電壓源和電流源），電感相當(dāng)于短路，電容相當(dāng)于開路。解:換路前由換路定律LVRiL(0+)t=0+時的等效電路做t=0+時的等效電路時，將電感用大小