第10章线性动态电路的时域分析第10章线性动态电路的时域分析10.1动态电路的初始条件10.2一阶电路的分析10.3一阶电路的阶跃响应和冲激响应10.4二阶电路的分析10(2)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(2) 第10章 线性动态电路的时域分析 10.1 动态电路的初始条件 10.2 一阶电路的分析 10.3 一阶电路的阶跃响应和冲激响应 10.4 二阶电路的分析
第10章线性动态电路的时域分析本章主要分析一阶和二阶线性动态电路暂态过程中的电压和电流随时间变化的规律,介绍了全响应、零输入响应、零状态响应、阶跃响应、冲激响应等重要概念。重点了解一阶电路的暂态过程,掌握用三要素法分析RC、RL一阶电路的暂态过程;同时能够分析简单的二阶电路。10.1动态电路的初始条件10.1.1动态电路的概念第一章中介绍了电感元件L和电容元件C,它们为储能元件,由于L、C元件的电压和电流约束关系是通过微分(或积分)来表达,因此文称为动态元件。含有储能元件L、C的电路称为动态电路。10(3)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(3) 10.1 动态电路的初始条件 本章主要分析一阶和二阶线性动态电路暂态过程中的电 压和电流随时间变化的规律,介绍了全响应、零输入响应、 零状态响应、阶跃响应、冲激响应等重要概念。重点了解一 阶电路的暂态过程,掌握用三要素法分析RC、RL一阶电路的 暂态过程;同时能够分析简单的二阶电路。 10.1.1 动态电路的概念 第一章中介绍了电感元件L和电容元件C,它们为储能元件, 由于L、C元件的电压和电流约束关系是通过微分(或积分) 来表达,因此又称为动态元件。含有储能元件L、C的电路称 为动态电路
第10章线性动态电路的时域分析图a为一动态电路的实验线路。开关S闭合时,电阻支路的灯泡立即发亮、亮度不变,立即进入稳定状态。S(t=O)iRAiRR01b)a)iciL00d)c)10(4)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(4) 图a为一动态电路的实验线路。开关S闭合时,电阻支路的 灯泡立即发亮、亮度不变,立即进入稳定状态
第10章线性动态电路的时域分析电容支路的灯泡在开关闭合瞬间很亮,然后逐渐变暗直至熄灭。电感支路的灯泡在开关闭合瞬间不亮,然后逐渐变亮最后亮度稳定不再变化。图b、c、d为3个支路电流的变化曲线。含有L、C储能元件的动态电路,在电路状态发生变化时通常都要产生过渡过程而电阻是耗能元件,不存在过渡过程1.“稳态”与“暂态”的概念电路中的电压和电流恒定或按照确定的规律变化,具有这种特性的状态,称为电路的稳定状态,简称稳态。当电路出现结构改变,使电路从一种稳定状态(旧稳态)经历一段时间变化到另一种稳定状态(新稳态),这段时间发的变化过程称为电路的过渡过程。过渡过程是暂时存在最后消失,故称为暂态过程,简称暂态。10(5)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(5) 电容支路的灯泡在开关闭合瞬间很亮,然后逐渐变暗直至 熄灭。电感支路的灯泡在开关闭合瞬间不亮,然后逐渐变亮, 最后亮度稳定不再变化。 图b、c、d为3个支路电流的变化曲线。含有L、C储能元件 的动态电路,在电路状态发生变化时通常都要产生过渡过程, 而电阻是耗能元件,不存在过渡过程。 1. “稳态”与“暂态”的概念 电路中的电压和电流恒定或按照确定的规律变化,具有这 种特性的状态,称为电路的稳定状态,简称稳态。 当电路出现结构改变,使电路从一种稳定状态(旧稳态) 经历一段时间变化到另一种稳定状态(新稳态),这段时间 发生的变化过程称为电路的过渡过程。过渡过程是暂时存在 最后消失,故称为暂态过程,简称暂态
第10章线性动态电路的时域分析2.电路产生过渡过程的原因内因:电路中必须含有动态元件(L、C)外因:电路状态发生变化。10.1.2换路定则1.换路定则假设-0时进行换路,t=0表示换路前的终了瞬间,t=0表示换路后的初始瞬间。换路定律:在t=0到t=0,的换路瞬间,电容元件的电压和电感元件的电流不能突变。即uc (0.) = uc (0_)i(0)=i(0)10(6)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(6) 2. 电路产生过渡过程的原因 内因:电路中必须含有动态元件(L、C) 。 外因:电路状态发生变化。 10.1.2 换路定则 1. 换路定则 假设t=0时进行换路, 表示换路前的终了瞬间, 表示换路后的初始瞬间。 t 0 t 0 换路定律:在 到 的换路瞬间,电容元件的 电压和电感元件的电流不能突变。即 t 0 t 0 C C L L (0 ) (0 ) (0 ) (0 ) u u i i