产生暂态过程的必要条件: ()电路中含有储能元件(内因) (2)电路发生换路(外因) 换路:电路状态的改变。如: 电路接通、切断、短路、电压 若Uc发生突变, 改变或参数改变 则ic三 duc →0 dt 产生暂态过程的原因: 般电路不可能! 由于物体所具有的能量不能跃变而兰成 在换路瞬间储能元件的能量也不跃变 C储能: uc不能突变 L储能: W=L说 ) ,i不能突变 2025/4/2 6
2025/4/2 6 产生暂态过程的必要条件: L储能: 2 2 1 WL = LiL 换路: 电路状态的改变。如: 电路接通、切断、 短路、电压 改变或参数改变 \ uC 不能突变 \i L 不能突变 C 储能: 2 2 1 WC = CuC 产生暂态过程的原因: 由于物体所具有的能量不能跃变而造成 在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变 若 uc 发生突变, = dt du i C C 一般电路不可能! 则 (1) 电路中含有储能元件 (内因) (2) 电路发生换路 (外因)
3.1.2换路定则 设:仁0一表示换路瞬间(定为计时起点) =0一表示换路前的终了瞬间(旧电路,稳态) =O,一表示换路后的初始瞬间(新电路,暂态) 仁0一表示换路后很长时间(新电路,稳态值) 电感电路:iz(0+)=iz(0_) 电容电路:uc(0+)=uc(0_) 注:换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中 初始值。 2025/4/2
2025/4/2 7 电容电路: (0 ) (0 ) uC + = uC - 注:换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中 uC、 iL初始值。 设:t=0 — 表示换路瞬间 (定为计时起点) t=0-— 表示换路前的终了瞬间(旧电路,稳态) t=0+—表示换路后的初始瞬间(新电路,暂态) t=∞—表示换路后很长时间(新电路,稳态值) 3.1.2 换路定则 电感电路: (0 ) (0 ) L + = L -
3.1.3初始值的确定 初始值:电路中各、i在t=0+时的数值。 求解要点: (1)uc(0+)iz(0+)的求法。 1)先由t=0.的电路求出uc(0_)、z(0_): 2)根据换路定律求出uc(0+)、z(0+)。 (2)其它物理量初始值的求法。 1)由t=0,的电路求其它电量的初始值; 2)在t=O+时的电压方程中uc=uc(0+),用电压源 代替: t=0+时的电流方程中=z(0+),用电流源代替。 2025/4/2 8
2025/4/2 8 3.1.3 初始值的确定 求解要点: (2)其它物理量初始值的求法。 初始值:电路中各 u、i 在 t =0+时的数值。 (1) uC( 0+ )、iL ( 0+ ) 的求法。 1) 先由t =0-的电路求出 uC ( 0– ) 、iL ( 0– ); 2) 根据换路定律求出 uC( 0+ )、iL ( 0+ ) 。 1) 由t =0+的电路求其它电量的初始值; 2) 在 t =0+时的电压方程中 uC = uC( 0+ ),用电压源 代替; t =0+时的电流方程中 iL = iL ( 0+ ),用电流源代替
例1.暂态过程初始值的确定 已知:换路前电路处稳态, C、L均未储能。 试求:电路中各电压和电 流的初始值。 (a) 解:(①)由换路前电路求4c(0_),z(0) 由已知条件知wc(0_)=0,iz(0)=0 根据换路定则得:4c(0,)=uc(0_)=0 i(0)=i(0)=0 2025/4/2 9
2025/4/2 9 例1.暂态过程初始值的确定 解:(1)由换路前电路求 (0 ), (0 ) C - L - u i 由已知条件知 uC (0- ) = 0, i L (0- ) = 0 根据换路定则得: (0 ) = (0 ) = 0 uC + uC - (0 ) = (0 ) = 0 L + L - 已知:换路前电路处稳态, C、L 均未储能。 试求:电路中各电压和电 流的初始值。 S C R2 (a) U R1 + t=0 - L
例1:暂态过程初始值的确定i0,)uc(0,)4,0) 0t R2 41(0) Wu(0+) (a) (b)t=0+等效电路 (2)由=0,电路,求其余各电流、电压的初始值 4c(0_)=0,换路瞬间,电容元件可视为短路。 i(0)=0,换路瞬间,电感元件可视为开路。 U (0,)=0)= (ic(0_)=0 c、u产生突变 R 4(0)=41(0)=U (u,0)=0) 42(0)=0 2025/4/2 10
2025/4/2 10 例1: 暂态过程初始值的确定 0 = 0 - ( ) uC , 换路瞬间,电容元件可视为短路。 L (0- ) = 0 , 换路瞬间,电感元件可视为开路。 R U C (0+ ) = 1 (0+ ) = ( (0 ) = 0) C - (0 ) 0 u u U u2 + = L (0+ ) = 1 (0+ ) = ( (0 ) = 0) uL - iC 、uL产生突变 (2) 由t=0+电路,求其余各电流、电压的初始值 S C R2 (a) U R1 + t=0 - L iL (0+ ) U iC (0+ ) uC (0+ ) uL (0+ ) _ u2 (0+ ) u1 (0+ ) i1 (0+ ) R2 R1 + + + _ _ + - (b) t = 0+等效电路