产生暂态过程的原因 内因:电路中存在储能元件(C、L) 电容与电感上存储的能量不能跃变,所 以,在含有C、L的电路中,从一种稳态到 另一种稳态,要有一个过渡过程。 外因:换路 开关的接通与断开; 电源改变(大小、频率、波形 ) BACK NEXT 元件参数改变
内因:电路中存在储能元件(C、L) 电容与电感上存储的能量不能跃变,所 以,在含有C、L的电路中,从一种稳态到 另一种稳态,要有一个过渡过程。 外因: 换路 开关的接通与断开; 电源改变(大小、频率、波形); 元件参数改变。 产生暂态过程的原因
换路定律 通常我们把换路瞬间作为计时起点。即 在t=0时换路。把换路前的终了时刻记为t =0把换路后的初始时刻记为t=0+。 电感中的电流和电容两端的电压 不能跃变称为换路定律,可表示为: iz(0+)=iz(0.) uc(0+)=uc(0.) BACK NEXT
通常我们把换路瞬间作为计时起点。即 在t=0时换路。把换路前的终了时刻记为t =0- ,把换路后的初始时刻记为 t =0+ 。 电容元件和电感元件的伏安关系为: 换路定律 t i u L d d i = C L = duc dt 显然,电容电压和电感电流不能跃变,否 则,电容电流和电感电压将等于无穷大。 电感中的电流和电容两端的电压 不能跃变称为换路定律,可表示为: iL ( 0+ ) = iL ( 0-) uC ( 0+ ) = uC ( 0-)
换路定律适用于换路瞬间,用它来确定暂态 过程的初始值。 若i(0)=i(0.)=0,uc(0+)=uc(0.)=0 换路瞬间,电容相当于短路,电感相当于断路。 ●若i0)=i(0.)0,uc(04)=wc(0.)0换 路瞬间,电容相当于恒压源,电感相当于恒流 源。 ●电路中其他电压电流在换路瞬间的初始值, 用欧姆定律、KVL、KCL定律联合求解。 BACK EX
换路定律适用于换路瞬间,用它来确定暂态 过程的初始值。 若 iL (0+ ) = iL (0-) = 0,uC (0+ ) = uC (0-) = 0 换路瞬间,电容相当于短路,电感相当于断路。 电路中其他电压电流在换路瞬间的初始值, 用欧姆定律、KVL、KCL定律联合求解。 若 iL (0+ ) = iL (0-) ≠0 , uC (0+ ) = uC (0-) ≠0 换 路瞬间,电容相当于恒压源,电感相当于恒流 源
例2-1 确定图中w和的初始值。设开关 断开前电路处于稳态。 4Ω R2 Us R1+R2 2 R2 22 ×12=4V 4+2 ae0,)=4(0)=4v) 0)4-40.12-4-20 R BACK NEXT
例2-1 C R1 + US t=0 2Ω 4Ω 12V R2 ( ) 12 4(V) 4 2 2 0 S 1 2 2 C = + = + − = U R R R u (0 ) (0 ) 4(V) uC + = uC − = ( ) ( ) 2(A) 4 0 12 4 0 1 S C C = − = − = + + R U u i 确定图中uc和i c的初始值。设开关 断开前电路处于稳态。 解:
例2-2 确定图中uc、ic、iz及ik的初始值 设开关闭合前电路处于稳态。 解: 开关闭合前 22 5Ω 电容开路 电感短路 (a) (0)=1=10(A) ue0)=5i,0)=50(W) 40,)=0)=10(A0)=40)=50() 巴网
例2-2 10A IS uC t=0 + 2Ω 5Ω (a) iK iC iL 确定图中uC、iC、iL 及 iK 的初始值。 设开关闭合前电路处于稳态。 (0 ) 10(A) i L − = IS = (0 ) 5 (0 ) 50(V) uC − = i L − = (0 ) (0 ) 10(A) i L + = i L − = 解: (0 ) (0 ) 50(V) uC + = uC − = 开关闭合前, 电容开路 电感短路