斕南铁道职业技术学院 第7章线性电路的瞬态过程 学习目标与要求: 了解电路的瞬态过程; 能熟练应用换路定律,确定电路的初始值; 掌握RC电路和RL电路的瞬态过程响应的求解 熟练掌握三要素法; 了解几种典型RC电路的应用。 71瞬态过程 案例71:电动机起动,其转速由零逐渐上升,最终达到额定转速; 高速行驶汽气车的刹车过程:由高速到低速或高速到停止等。它们的 状态都是由一种稳定状态转换到一种新的稳定状态,这个过程的变 化都是逐渐的、连续的,而不是突然的、间断的,并且是在一个瞬 间完成的,这一过程就叫瞬态过程
第7章 线性电路的瞬态过程 学习目标与要求： ◆了解电路的瞬态过程； ◆能熟练应用换路定律，确定电路的初始值； ◆掌握RC电路和RL电路的瞬态过程响应的求解； ◆熟练掌握三要素法； ◆了解几种典型RC电路的应用。 7.1 瞬态过程 案例7.1：电动机起动，其转速由零逐渐上升，最终达到额定转速； 高速行驶汽车的刹车过程：由高速到低速或高速到停止等。它们的 状态都是由一种稳定状态转换到一种新的稳定状态，这个过程的变 化都是逐渐的、连续的，而不是突然的、间断的，并且是在一个瞬 间完成的，这一过程就叫瞬态过程
第7章线性电路的瞬态过程 斕南铁道职业技术学院 1瞬态过程的概念 稳定状态:就是指电路中的电压、电流已经达到某一稳定值,即电 压和电流为恒定不变的直流或者是最大值与频率固定的正弦交流。 瞬态过程:电路从一种稳定状态向另一种稳定状态的转变,这个过程 称为瞬态过程,也称为过渡过程。电路在瞬态过程中的状态称为瞬态。 换路:通常把电路状态的改变(如通电、断电、短路、电信号突变、 电路参数的变化等),统称为换路,并认为换路是立即完成的
1.瞬态过程的概念 稳定状态：就是指电路中的电压、电流已经达到某一稳定值，即电 压和电流为恒定不变的直流或者是最大值与频率固定的正弦交流。 瞬态过程：电路从一种稳定状态向另一种稳定状态的转变，这个过程 称为瞬态过程，也称为过渡过程。电路在瞬态过程中的状态称为瞬态。 换路：通常把电路状态的改变（如通电、断电、短路、电信号突变、 电路参数的变化等），统称为换路，并认为换路是立即完成的。 第7章 线性电路的瞬态过程
第7章线性电路的瞬态过程 斕南铁道职业技术学院 瞬态过程实验现象。图71所示电路,三个并联支路分别为电阻、电 感、电容与灯泡串联,S为电源开关。 当闭合开关S时,电阻支路的灯泡E立即发光,且亮度不再变化,说 明这一支路没有经历瞬态过程,立即进入了新的稳态;电感支路的灯 泡E12由暗渐渐变亮,最后达到稳定,说明电感支路经历了瞬态过程 电容支路的灯泡E13由亮变暗直到熄灭说明电容支路也经历了瞬态过 程。当然若开关S状态保持不变(断开或闭合)。 S EL E E R
EL1 US S EL2 EL3 R L C - + ◆瞬态过程实验现象。图7.1所示电路，三个并联支路分别为电阻、电 感、电容与灯泡串联，S为电源开关。 当闭合开关S时，电阻支路的灯泡EL1立即发光，且亮度不再变化，说 明这一支路没有经历瞬态过程，立即进入了新的稳态；电感支路的灯 泡EL2由暗渐渐变亮，最后达到稳定，说明电感支路经历了瞬态过程； 电容支路的灯泡EL3由亮变暗直到熄灭,说 明电容支路也经历了瞬态过 程。当然若开关S状态保持不变（断开或闭合）。 第7章 线性电路的瞬态过程
第7章线性电路的瞬态过程 斕南铁道职业技术学院 瞬态过程实验现象。图71所示电路,三个并联支路分别为电阻、电 感、电容与灯泡串联,S为电源开关。 当闭合开关S时,电阻支路的灯泡E1立即发光,且亮度不再变化,说 明这一支路没有经历瞬态过程,立即进入了新的稳态;电感支路的灯 泡E2由暗渐渐变亮,最后达到稳定,说明电感支路经历了瞬态过程 电容支路的灯泡E3由亮变暗直到熄灭说明电容支路也经历了瞬态过 程。当然若开关S状态保持不变(断开或闭合)。 S EL E E 注意三个灯泡的状态 R
EL1 US S EL2 EL3 R L C - + 瞬态过程实验现象。图7.1所示电路，三个并联支路分别为电阻、电 感、电容与灯泡串联，S为电源开关。 当闭合开关S时，电阻支路的灯泡EL1立即发光，且亮度不再变化，说 明这一支路没有经历瞬态过程，立即进入了新的稳态；电感支路的灯 泡EL2由暗渐渐变亮，最后达到稳定，说明电感支路经历了瞬态过程； 电容支路的灯泡EL3由亮变暗直到熄灭,说 明电容支路也经历了瞬态过 程。当然若开关S状态保持不变（断开或闭合）。 第7章 线性电路的瞬态过程 注意三个灯泡的状态：
第7章线性电路的瞬态过程 斕南铁道职业技术学院 2.换路定律 设定:t=0为换路瞬间,而以←0-表示换路前的终了时间, t=0+表示换路后的初始瞬间。0-和0+在数值上都等于0, 但前者是指纵负值趋进于零,后者是指纵正值趋进于 (1)电感元件由于它所储存的磁场能量 Li? 在换路的瞬间保持不变,因此可得 i1(0+)=i1(0.) (2)电容元件由于它所储存的电场能量c 在换路的瞬间保持不变,因此可得 l(0)=uC(0
2.换路定律 设定：t＝0为换路瞬间，而以t=0－表示换路前的终了时间， t=0＋表示换路后的初始瞬间。0－和0＋在数值上都等于0， 但前者是指t从负值趋进于零，后者是指t从正值趋进于零。 （1）电感元件 由于它所储存的磁场能量 2 L 2 1 Li 在换路的瞬间保持不变，因此可得 iL (0+ )=iL (0－) （2）电容元件 由于它所储存的电场能量 2 C 2 1 Cu 在换路的瞬间保持不变，因此可得 uC (0+ )=uC (0－) 第7章 线性电路的瞬态过程