第七章 一阶电路的时域分析 主要内容: 1.动态电路的概念、方程及其初始条件 2.一阶电路的时间常数 三要素法 3.一阶电路的零输入响应零状态响应○全响应
主要内容: 1. 动态电路的概念、方程及其初始条件 2. 一阶电路的时间常数 3.一阶电路的零输入响应 零状态响应 全响应 第七章 一阶电路的时域分析 三要素法
§7-1 动态电路的方程及其初始条件 一、动态电路概述 1.1电阻电路与动态电路 电阻电路:电路中仅由电阻元件和电源元件构成。 KCL、KVL方程和元件特性均为代数方程。 因此描述电路的方程为代数方程。 (即时电路) 动态电路:含储能元件L(0、C。KCL、KVL方程仍 为代数方程,而元件方程中含微分或积分形 式。因此描述电路的方程为微分方程。 (记忆电路)
一、动态电路概述 §71 动态电路的方程及其初始条件 1.1 电阻电路与动态电路 动态电路:含储能元件L(M)、C。KCL、KVL方程仍 为代数方程,而元件方程中含微分或积分形 式。因此描述电路的方程为微分方程。 (记忆电路) 电阻电路:电路中仅由电阻元件和电源元件构成。 KCL、KVL方程和元件特性均为代数方程。 因此描述电路的方程为代数方程。 (即时电路)
1.2 电路的过渡过程 稳定状态稳态) 过渡状态动态) S未动作前 i=0,Wc=0 R S接通电源后进入另一稳态 i=0,Uc=Us uc U 过渡过程:电路由一个稳态 过渡到另一个稳态需要经历 的过程。 初始O过渡 状态 状态 新稳态
1.2 电路的过渡过程 S未动作前 S接通电源后进入另一稳态 i = 0, uC = 0 i = 0, uC= US S + – US uC R C i S + – US uC R C i 过渡过程: 电路由一个稳态 过渡到另一个稳态需要经历 的过程。 稳定状态(稳态) 过渡状态(动态) uC t t1 US 初始O 状态 过渡 状态 新稳态
1.3过渡过程产生的原因 1.电路中含有储量元件(内因) dw 能量不能跃变 p= dt 2.电路结构或电路参数发生变化(外因) R 支路的接入、断开;开路、短路等 换路 参数变化 s 1.4分析方法 经典法 时域分析法 拉普拉斯变换法 频域分析法 UsT 动态电路的阶数
1.3 过渡过程产生的原因 1. 电路中含有储量元件(内因) 能量不能跃变 t w p d d 2. 电路结构或电路参数发生变化(外因) 支路的接入、断开;开路、短路等 + uS R1 R2 R3 参数变化 换路 + – C uC + uS R1 R3 1.4 分析方法 经典法 时域分析法 拉普拉斯变换法 频域分析法 S (t=0) L US C + – uC R 动态电路的阶数
二、电路中初始条件的确定 2.1t=0,与t=0的概念 t=O时换路 0+ 「t=0_t=0的前一瞬间 LC+RC dc+e=Us ( 3t=0 换路瞬间 dt? dt t=0+t=0的后一瞬间 初始条件为t=0,时u、i 及其各阶导数的值, f(0)=lim f(1)f(0.)=lim f(t) t→0 t→0 t<0 t>0 t=t换路: t=tn:的前一瞬间;t=t+:t的后一瞬间
二、电路中初始条件的确定 2.1 t = 0+与t = 0的概念 t=0时换路 t = 0 t = 0的前一瞬间 t = 0+ t = 0的后一瞬间 2 S t = 0 换路瞬间 2 d d d d u U t u RC t u LC C C C 0 0 + (0 ) lim ( ) 0 0 f f t t t (0 ) lim ( ) 0 0 f f t t t t = t0: t0的前一瞬间;t = t0+: t0的后一瞬间。 初始条件为 t = 0+时u 、i 及其各阶导数的值. S (t=0) L US C + – uC R (t>0) t = t0换路: