第10章线性动态电路的时域分析2.换路瞬间电容电压、电感电流不能突变的原因(1)从能量的角度分析,储能元件的能量积累或释放需要一定的时间,能量不能突变。(2)从电路关系分析,电容电流和电感电压为有限值时:换路瞬间电容电压、电感电流不能突变。10.1.3动态电路初始值的确定分析暂态过程的变化规律,首先要确定电路中待求量的初始值。电路初始值的确定可按照以下步骤进行。(1)由=0_时的电路求uc(0.)或iL(0)。(2)由换路定律,有uc(0)=uc(0_)、i(0)=i(0_)。(3)由=0.的电路及uc(0.)或i(0)求其他待求电压、电流的初始值。10(7)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(7) 2. 换路瞬间电容电压、电感电流不能突变的原因 (1)从能量的角度分析,储能元件的能量积累或释放需要 一定的时间,能量不能突变。 (2)从电路关系分析,电容电流和电感电压为有限值时, 换路瞬间电容电压、电感电流不能突变。 分析暂态过程的变化规律,首先要确定电路中待求量的 初始值。电路初始值的确定可按照以下步骤进行。 (1)由t=0-时的电路求uC (0-)或iL (0-)。 (2)由换路定律,有uC (0+ )=uC (0-)、iL (0+ )=iL (0-)。 (3)由t=0+ 的电路及uC (0+ )或iL (0+ )求其他待求电压、电流 的初始值。 10.1.3 动态电路初始值的确定
第10章线性动态电路的时域分析【例10.1.1】图示电路原已稳定,在-0时刻开关S闭合,求换路后各电流和电压的初始值。iciLisiR解(1)求uc(0.)和i(0_)。RiR2R3S2k21k22kQ作t=0.时直流稳态电路图+t=0+12mACuc L3u电容元件视为开路,电感元件视为短路。iciRisit(o_)i(0_)==4mAR,R2R331kQ2kQ2kQSIsuc(0_)=i(0_)Rd+12mAuc(0_)=4mA×2kQ=8V0t=0_电路10(8)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(8) (1)求uC (0-)和iL (0-)。 作 时直流稳态电路图 , 电容元件视为开路,电感元件 视为短路。 t 0 L S 1 (0 ) 4mA 3 i I 4mA 2k 8V (0 ) (0 ) C L 3 u i R 【例10.1.1】图示电路原已稳定,在t=0时刻开关S闭合,求换 路后各电流和电压的初始值。 解 t=0-电路
第10章线性动态电路的时域分析(2)求0,时的初始值。由换路定则得i(0)=i(0_)= 4mAuc(0,) = uc(0_)= 8V作0,时的电路,电容CiciLiRis(0+)(0+)(0.)用电压源代替,电感L用电流R2R;R31kQ2kQ2kQ源代替,则有SIs12mAuL(O)ir(0+)=08V4mAuc(0.)8uc(0.)mA=-8mAIL(0+)ic(0 )=R21=0.电路则有ui(0+)=-i(0)R, =-4mA×2kΩ=-8Vis(0+)=Is -is(0+)-ic(0+)-i(0+)=[12-0-(-8)-4]mA=16mA10(9)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(9) (2)求t=0+ 时的初始值。由换路定则得 作t=0+ 时的电路 ,电容C 用电压源代替,电感L用电流 源代替,则有 L L i i (0 ) (0 ) 4mA C C u u (0 ) (0 ) 8V 则有 L L 3 u i R (0 ) (0 ) 4mA 2k 8V iR (0+ )=0 t=0+ 电路 C C 2 (0 ) 8 (0 ) mA 8mA 1 u i R iS (0 ) I S iR (0 )iC (0 )iL (0 ) [120(8)4]mA16mA
第10章线性动态电路的时域分析【例10.1.2】图示为测量电机绕组直流电阻的电路。已知电压表读数为45V,电压表内阻Rv=500kQ,电流表读数为1.6A,电流表内阻近似为零,电机绕组的电感L=4H。若测量完直接将开关S断开(t=0),求S断开瞬间电压表两端的S(t =0)电压为多少?iL6+解绕组直流电阻:+45Uv.R=Q= 28.1252UuvIL1.6RvRa10(10)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(10) 绕组直流电阻: 【例10.1.2】图示为测量电机绕组直流电阻的电路。已知 电压表读数为45V,电压表内阻RV =500k ,电流表读数为 1.6A,电流表内阻近似为零,电机绕组的电感L=4H。若测 量完直接将开关S断开(t = 0),求S断开瞬间电压表两端的 电压为多少? 解 28.125 1.6 45 L V I U R
第10章线性动态电路的时域分析(2)-0.时开关S打开,由iL(0+)O+换路定则得+i(0+)= i(0_)= 1.6AiL(O+UL(o(大小、方向都不变)RyR由图知,i(0.)经电压表0形成放电回路,则有t =0+uv(0)=-i(0+)Ry =-1.6× 500 ×103V =-800kV此例说明,当线圈断电时,可能在线圈两端产生高电压,在实际使用中要考虑加保护措施(如续流二极管)。10(11)
第10章 线性动态电路的时域分析 10(11) (2)t=0+ 时开关S打开,由 换路定则得 此例说明,当线圈断电时,可能在线圈两端产生高电 压,在实际使用中要考虑加保护措施(如续流二极管)。 由图知,iL (0+ )经电压表 形成放电回路,则有 (大小、方向都不变) iL (0 ) iL (0 ) 1.6A (0 ) (0 ) 1.6 500 10 V 800 kV 3 u V iL RV