1、 產(chǎn)生過渡過程的電路及原因產(chǎn)生過渡過程的電路及原因? 無過渡過程無過渡過程I電阻電路電阻電路t = 0ER+_IK電阻是耗能元件，其上電流隨電壓比例變化，電阻是耗能元件，其上電流隨電壓比例變化，不存在過渡過程。不存在過渡過程。 電容為儲(chǔ)能元件，它儲(chǔ)存的能量為電場(chǎng)能量。電容為儲(chǔ)能元件，它儲(chǔ)存的能量為電場(chǎng)能量。電容電路電容電路儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件 因?yàn)槟芰康拇鎯?chǔ)和釋放需要一個(gè)過程，所以因?yàn)槟芰康拇鎯?chǔ)和釋放需要一個(gè)過程，所以有電容的電路有電容的電路存在過渡過程。存在過渡過程。EKR+_CuC初始狀態(tài)初始狀態(tài)過渡狀態(tài)過渡狀態(tài)新穩(wěn)態(tài)新穩(wěn)態(tài)t1Euct0?REi有一過渡期有一過渡期過渡狀態(tài)過渡狀態(tài)有一過渡期有

2、一過渡期儲(chǔ)能元件儲(chǔ)能元件電感電路電感電路 電感為儲(chǔ)能元件，它儲(chǔ)存的能量為磁場(chǎng)能量。電感為儲(chǔ)能元件，它儲(chǔ)存的能量為磁場(chǎng)能量。 因?yàn)槟芰康拇鎯?chǔ)和釋放需要一個(gè)過程，所以因?yàn)槟芰康拇鎯?chǔ)和釋放需要一個(gè)過程，所以有電感的電路有電感的電路存在過渡過程。存在過渡過程。KRE+_t=0iL初始狀態(tài)初始狀態(tài)新穩(wěn)態(tài)新穩(wěn)態(tài)t1iLt0?REEUL(resistance) 描述消耗電能的性質(zhì)描述消耗電能的性質(zhì)iRu 根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律:即電阻元件上的電壓與通過的電流成線性關(guān)系即電阻元件上的電壓與通過的電流成線性關(guān)系SlR 金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有

3、關(guān)能有關(guān)，表達(dá)式為：表達(dá)式為：0dd00 tRituiWt2t電阻的能量電阻的能量Riu+_ (inductance) 電流通過電流通過N匝匝線圈產(chǎn)生線圈產(chǎn)生(磁鏈磁鏈)N 電流通過電流通過一匝一匝線圈產(chǎn)生線圈產(chǎn)生(磁通磁通)ui +-線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性線圈的電感與線圈的尺寸、匝數(shù)以及附近的介質(zhì)的導(dǎo)磁性能等有關(guān)。能等有關(guān)。lNSL2iNiL電感電感:( H、mH )( 亨利、毫亨亨利、毫亨 )(H)lNSL2 tiLteLdddd (1) 自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向自感電動(dòng)勢(shì)的參考方向iu+-eL+-L S 線圈橫截面積（線圈橫截面積（m2） l 線圈長(zhǎng)度（線圈長(zhǎng)度（

4、m） N線圈匝數(shù)線圈匝數(shù)介質(zhì)的磁導(dǎo)率（介質(zhì)的磁導(dǎo)率（H/m）(2) 自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別自感電動(dòng)勢(shì)瞬時(shí)極性的判別tiLeLdd 0 tiLeLdd 0 itidd221LiW tiLeuLdd 根據(jù)基爾霍夫定律可得：根據(jù)基爾霍夫定律可得：將上式兩邊同乘上將上式兩邊同乘上 i ，并積分，則得：，并積分，則得：20021ddLiiLituiti即電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存在線圈中，當(dāng)電流增大即電感將電能轉(zhuǎn)換為磁場(chǎng)能儲(chǔ)存在線圈中，當(dāng)電流增大時(shí)，磁場(chǎng)能增大，電感元件從電源取用電能；當(dāng)電流減時(shí)，磁場(chǎng)能增大，電感元件從電源取用電能；當(dāng)電流減小時(shí)，磁場(chǎng)能減小，電感元件向電源放還能量。小時(shí)，磁場(chǎng)能減小，電

5、感元件向電源放還能量。貼片型功率電感貼片型功率電感貼片電感貼片電感貼片型空心線圈貼片型空心線圈可調(diào)式電感可調(diào)式電感環(huán)形線圈環(huán)形線圈立式功率型電感立式功率型電感電抗器電抗器有一電感元件，有一電感元件，L=0.2H,電流電流 i 如圖所示，求電感元件中如圖所示，求電感元件中產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)產(chǎn)生的自感電動(dòng)勢(shì)eL L和兩端電壓和兩端電壓u的波形。的波形。解：當(dāng)解：當(dāng)4ms0t時(shí)時(shí)mAti 0.2Vdd tiLeL則：則：0.2V Leu所所以以當(dāng)當(dāng)6ms4ms t時(shí)時(shí)mA12)2(ti0.4V2)V(0.2dd tiLeL24624/mAi/mstO246-0.20.4/VLe/mst246-0.40

6、.2/Vu/mstOO0.4V Leu所所以以由圖可見：由圖可見：(1)電流正值增大時(shí)，電流正值增大時(shí)，eL為負(fù)，電流為負(fù)，電流正值減小時(shí)，正值減小時(shí)，eL為正；為正；(2)電流的變化率電流的變化率d di/ /d dt大，大，則則eL L大；大；反映電感阻礙電流變化的性質(zhì)。反映電感阻礙電流變化的性質(zhì)。(3)電感兩端電壓電感兩端電壓u和通過它的電流和通過它的電流i的波形是不一樣的。的波形是不一樣的。24624/mAi/mstO246-0.20.4/VLe/mst246-0.40.2/Vu/mstOO(capacitance)電容：電容：uqC uiC+_電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電

7、常電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。數(shù)等關(guān)。(F)dSCS 極板面積（極板面積（m2）d 板間距離（板間距離（m） 介電常數(shù)介電常數(shù)（F/m）F法拉、法拉、 F微法、微法、pF皮法皮法1 F = 10 6 F 、1 pF = 10 12 F電容元件儲(chǔ)能電容元件儲(chǔ)能221CuW 將上式兩邊同乘上將上式兩邊同乘上 u，并積分，則得：，并積分，則得：20021ddCuuCutuitu即電容將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容中，當(dāng)電壓增大時(shí)，即電容將電能轉(zhuǎn)換為電場(chǎng)能儲(chǔ)存在電容中，當(dāng)電壓增大時(shí)，電場(chǎng)能增大，電容元件從電源取用電能；當(dāng)電壓減小時(shí)，電電場(chǎng)能增大，電容元件從電源取用電能；當(dāng)電壓減小時(shí)

8、，電場(chǎng)能減小，電容元件向電源放還能量。場(chǎng)能減小，電容元件向電源放還能量。tuCtqidddd 當(dāng)電壓當(dāng)電壓u變化時(shí)，在電路中產(chǎn)生電流變化時(shí)，在電路中產(chǎn)生電流:uiC+_實(shí)際電容器實(shí)際電容器電力電容電力電容沖擊電壓發(fā)生器沖擊電壓發(fā)生器電流電流 i 隨電壓隨電壓 u 比例變化。比例變化。合合S后：后： 所以電阻電路不存在所以電阻電路不存在過程過程 (R耗能元件耗能元件)。圖圖(a)： 合合S前：前：00322 RRRuuuiIO(a)S+-R3R22+- i EKR+_CuC L儲(chǔ)能：儲(chǔ)能：221LLLiW 換路換路: : 不能突變不能突變Cu不不能能突突變變Li C 儲(chǔ)能：儲(chǔ)能：221CCCuW

9、 由于物體所具有的能量不能躍變而造成由于物體所具有的能量不能躍變而造成若若cu發(fā)生突變，發(fā)生突變， dtduiCC不可能！不可能！一般電路一般電路則則)0()0( CCuu注：換路定則僅用于換路瞬間來確定暫態(tài)過程中注：換路定則僅用于換路瞬間來確定暫態(tài)過程中 uC、 iL初始值。初始值。 設(shè)：設(shè)：t=0 表示換路瞬間表示換路瞬間 (定為計(jì)時(shí)起點(diǎn)定為計(jì)時(shí)起點(diǎn)) t=0- - 表示換路前的終了瞬間表示換路前的終了瞬間 t=0+表示換路后的初始瞬間（初始值）表示換路后的初始瞬間（初始值）)0()0( LL )0(),0( LCiu0000)(,)(LCiu0)0()0( CCuu0)0()0( LL

10、U +-00)(Cu, 00)(L , RUiC )0()0(1 )0)0( C 0)0(2 uUuuL )0()0(1) 0)0( LuiC 、uL 產(chǎn)生突變產(chǎn)生突變(2) 由由t=0+電路，求其余各電流、電壓的初始值電路，求其余各電流、電壓的初始值U +-iL(0+ )U iC (0+ )uC (0+)uL(0+)_u2(0+)u1(0+)i1(0+ )R1+_+-t = 0+等效電路等效電路解：解：(1) 由由t = 0-電路求電路求 uC(0)、iL (0) 換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)：換路前電路已處于穩(wěn)態(tài)：電容元件視為開路；電容元件視為開路； 電感元件視為短路。電感元件視為短路。由由t =

11、 0-電路可求得：電路可求得：A144442444)0(3131311 URRRRRURRRiL+_+_t = 0 -等效電路等效電路+_+_V414)0()0(3 LCiRu解：解：A1)0()1( Li+_+_t = 0 -等效電路等效電路由換路定則：由換路定則：V4)0()0( CCuuA1)0()0( LLii+_+_解：解：(2) 由由t = 0+電路求電路求 iC(0+)、uL (0+)由圖可列出由圖可列出)0()0()0(2 CCuiRiRU)0()0()0( LCiii帶入數(shù)據(jù)帶入數(shù)據(jù)4)0(4)0(28 Cii1)0()0( Cii+_+_t = 0+時(shí)等效電路時(shí)等效電路4V

12、1A+_+_A1)0( LiV4)0( Cut = 0+時(shí)等效電路時(shí)等效電路4V1A+_+_解：解：解之得解之得 A31)0( Ci并可求出并可求出)0()0()0()0(32 LCCLiRuiRuV311144314 +_+_電量電量A/LiA/CiV/CuV/Lu 0t 0t41103104311LCiu 、LCui 、+_+_tiLuLLdd tuCiCCdd 2C21CuWC 221LLLiW 1. 經(jīng)典法經(jīng)典法: 根據(jù)激勵(lì)根據(jù)激勵(lì)(電源電壓或電流電源電壓或電流)，通過求解，通過求解電路的微分方程得出電路的響應(yīng)電路的微分方程得出電路的響應(yīng)(電壓和電流電壓和電流)。2. 三要素法三要素法

13、初始值初始值穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)求求（三要素）（三要素）代入上式得代入上式得0dd CCutuRCtuCCCdd RuR 換路前電路已處穩(wěn)態(tài)換路前電路已處穩(wěn)態(tài) UuC )0(t =0時(shí)開關(guān)時(shí)開關(guān), 電容電容C 經(jīng)電阻經(jīng)電阻R 放電放電1S 一階線性常系數(shù)一階線性常系數(shù) 齊次微分方程齊次微分方程(1) 列列 KVL方程方程0 CRuu1. 電容電壓電容電壓 uC 的變化規(guī)律的變化規(guī)律(t 0) 零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng): 無電源激勵(lì)無電源激勵(lì), 輸輸入信號(hào)為零入信號(hào)為零, 僅由電容元件的僅由電容元件的初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。圖示電路圖示電路UuC )0(+-S

14、RU21+ CiCu0 tRu+c0dd CCutuRC特征方程特征方程RCtAuC e可可得得時(shí)時(shí)，根根據(jù)據(jù)換換路路定定則則 , )0()0(UutC UA RCtUuC e齊次微分方程的通解：齊次微分方程的通解：0 )0( e tCu tptAuCe: 通通解解01 RCpRCp1 電阻電壓：電阻電壓：RCtURiuCR eRCtRUtuCiCC edd放電電流放電電流RCtUuC e CuCiRutO3. 、 、 CiCuRu(2) 物理意義物理意義RC 令令:(1) 量綱量綱sVAsUUuC008.36e1 t當(dāng)當(dāng) 時(shí)時(shí)RCtUtuC e)(008 .36 時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)等于電壓等于

15、電壓Cu衰減到初始值衰減到初始值U0 的的所需的時(shí)間。所需的時(shí)間。0.368U231Ut0uC設(shè)設(shè) 1 2 3當(dāng)當(dāng)0Cu t0Cu )53( t Cu0.368U0.135U0.050U0.018U0.007U0.002U 2 3 4 6 51e 2e 3e 4e 5e 6e t e t etiLuLLdd tuCiCCdd 2C21CuWC 221LLLiW 習(xí)題習(xí)題第七版第七版 P103104 3.2.5tiLuLLdd tuCiCCdd 2C21CuWC 221LLLiW 3.2.5=3.2.53.2.53.2.50dd CCutuRC 零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng): 無電源激勵(lì)無電源激勵(lì), 輸

16、輸入信號(hào)為零入信號(hào)為零, 僅由電容元件的僅由電容元件的初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。UuC )0(+-SRU21+ CiCu0 tRu+cRCtUuC e0 )0( e tCu tRC uCU00uc t0.368U0 0Cu )53( tuC (0 -) = 0sRU+_C+_i0 tuCUtu階躍電壓階躍電壓0 000tUtu+_uUutuRCCC dd一階線性常系數(shù)一階線性常系數(shù)非齊次微分方程非齊次微分方程UuuCR CCCuutu )(即即1. uC的變化規(guī)律的變化規(guī)律(1) 列列 KVL方程方程uC (0 -) = 0sRU+_C+_i0tuc求特解：求特解

17、：代入微分方程：代入微分方程：UuRCC 0解得：解得：UuC UutuCC)()(RCtptAAuC ee其其解解：Cu 0dd CCutuRC通解即：通解即： 的解的解0)0( Cu根據(jù)換路定則在根據(jù)換路定則在 t=0+時(shí)，時(shí)，UA 則則 tAUuuuCCC e）（令令RC RCtCUUu e )0()() e1e1( ttRCtUUuC RCtCUUu e 暫態(tài)分量暫態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量電路達(dá)到電路達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)的電壓時(shí)的電壓-UCu Cu+UCu僅存在僅存在于暫態(tài)于暫態(tài)過程中過程中 63.2%U-36.8%UtCuoCuCiCiCutCuCi當(dāng)當(dāng) t = 時(shí)時(shí)UeUuC%2

18、.63)1()(1 )e1(RCtUuC 0 edd tRUtuCitCC URUuC 全響應(yīng)全響應(yīng): 電源激勵(lì)、儲(chǔ)能元件的電源激勵(lì)、儲(chǔ)能元件的初始能量均不為零時(shí)，電路中的響初始能量均不為零時(shí)，電路中的響應(yīng)。應(yīng)。) 0()e1(e 0 tUUuRCtRCtCuC (0-) = U0sRU+_C+_i0tuC) 0()e1(e 0 tUUuRCtRCtC) 0( )e( 0 tUUURCt穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)暫態(tài)分量暫態(tài)分量全響應(yīng)全響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值初始值初始值U0.632U1 2 3 321 0Cu 2 6 4 5 3tCuOLiRuLuU+-SRL21t=0

19、Li+-+-tiLRi0dd tLRAi eRUiiLL/)0()0( RL/ tLLieRUitLR e)0(Li)e1)()0( tLLieRURUitLR RUiL )(0)0()0( LLiiRL )0)0(0( LiULuU+-SRLt=0LiRu+-+-tiLRiUdd tLRARUiii e)0)0 (0( LiURuLuU+-SRL21t=0Li+-+-U+-iii )e1)(e)0( tLtLLiii tLLLiii e)()0()( tCUUUu e )(0UuC )(穩(wěn)態(tài)解穩(wěn)態(tài)解初始值初始值0)0()0(UuuCC RCtCCCCuuuu e)()0()(uC (0 -)

20、 = UosRU+_C+_i0tuc)(tf-)( f-)0( f - tffftf e)()0()()( 利用求三要素的方法求解暫態(tài)過程，稱為利用求三要素的方法求解暫態(tài)過程，稱為三要素法三要素法 )0( f)( f)0( ft)(tfO)( f)0( f0)0()a( f0)0()b( f0)()c ( ft)(tfOt)(tfO)( f0)()d( ft)(tfO)0( f)( f)( f)0 ( f(1) 求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)；求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時(shí)間常數(shù)；(3) 畫出暫態(tài)電路電壓、電流隨時(shí)間變化的曲線。畫出暫態(tài)電路電壓、電流隨時(shí)間變化的曲線。(2) 將求得的三要素結(jié)果代入暫態(tài)過程通

21、用表達(dá)式；將求得的三要素結(jié)果代入暫態(tài)過程通用表達(dá)式；)0()0()( 6320 fff.tf(t)O 電容電容 C 視為開路視為開路, 電感電感L視為短路，即求解直流電阻性電路中的電壓和電流。視為短路，即求解直流電阻性電路中的電壓和電流。V555510)( Cu6666)( LimA3 (1) 穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值 的計(jì)算的計(jì)算)( fuC+-t=0C10V 1 FS例：例：5k +-Lit =03 6 6 6mAS1) 由由t=0- 電路求電路求)0()0( LCiu、2) 根據(jù)換路定則求出根據(jù)換路定則求出)0()0()0()0( LLCCiiuu3) 由由t=0+時(shí)時(shí)的電路，求所需其它各量的的電路

22、，求所需其它各量的)0( i)0( u或或電容元件視為短路。電容元件視為短路。;0U其值等于其值等于，若若 0)0( Cu(1) 若若， 0)0(0 UuC電容元件用恒壓源代替，電容元件用恒壓源代替， 0 )0 (0 IiL0)0( Li若若其值等于其值等于I0 , , 電感元件視為開路。電感元件視為開路。(2) 若若 , 電感元件用恒流源代替電感元件用恒流源代替 ， 注意：注意：)0( f(2) 初始值初始值 的計(jì)算的計(jì)算 CR0 0RL 注意：注意： 若不畫若不畫 t =(0+) 的等效電路，則在所列的等效電路，則在所列 t =0+時(shí)時(shí)的方程中應(yīng)有的方程中應(yīng)有 uC = uC( 0+)、i

23、L = iL ( 0+)。R03210)/(RRRR U0+-CR0CR0 R1U+-t=0CR2R3SR1R2R3電路如圖，電路如圖，t=0時(shí)合上開關(guān)時(shí)合上開關(guān)S，合，合S前電路已處于前電路已處于穩(wěn)態(tài)。試求電容電壓穩(wěn)態(tài)。試求電容電壓 和電流和電流 、 。解：解： teuuuuCCCC )()0()(cuCi2i)0( CuV54106109)0(33 CuV54)0()0( CCuut=0-等效電路等效電路)0( Cu9mA+-6k RS9mA6k 2 F3k t=0Ci2iCu+-C R)( cu由換路后電路求穩(wěn)態(tài)值由換路后電路求穩(wěn)態(tài)值)( cu(33 Cus36

24、30104102103636 CR )( Cut 電路電路9mA+-6k R 3k t=0-等效電路等效電路)0( Cu9mA+-6k RV54)0( CuV18)( Cus3104 Ve3618e )1854(182503104ttCu ttuCiCC250e )250(36102dd6 Ae018. 0t250 18V54VtCuO tCCCCiiii e)()0()(用三要素法求用三要素法求Ci0)( CimAe126250t 32103)()( tutiCmAe18)(250ttiC mA181025418)0(3 Ci54V18V2k )0( Ci+-S9mA6k 2 F3k t=0

25、Ci2iCu+-C R3k 6k )0( Ci+-54 V9mAt=0+等效電路等效電路例例2：由由t=0-時(shí)電路時(shí)電路解：解：V333216)0( Cu求初始值求初始值)0( CuV3)0()0( CCuu+-St=0C F56V1 2 Cu3 2 1 +-)0( Cut=0-等效電路等效電路1 2 6V3 )0( i+-Ve35107 .1t t66103e0 tCCCCUuuutu e)()0()()(s6600161053232 CR 求時(shí)間常數(shù)求時(shí)間常數(shù)由右圖電路可求得由右圖電路可求得求穩(wěn)態(tài)值求穩(wěn)態(tài)值 Cu 0 Cu+-St=0C F56V1 2 Cu3 2 1 +-Cf 52 Cu

26、3 2+- tuCtiCCdd)( A3510712t.eu)t(iC Ciiti 21)(tt5107 . 15107 . 1e5 . 2e A5107.1e5.1t ( 、 關(guān)聯(lián)關(guān)聯(lián))CCiuAe5 . 25107 . 1t +-St=0C F56V1 2 Cu3 2 1 +-p)1(tRC 1uTtU0tpV0)0(_ CuCR1u2u+_+_iCu+_21uuuC 很很小小，很很小小時(shí)時(shí)當(dāng)當(dāng)RuuR 2Cuu 1tuRCRiuCCdd2 tuRCdd1 由公式可知由公式可知 輸出電壓近似與輸入電輸出電壓近似與輸入電壓對(duì)時(shí)間的微分成正比。壓對(duì)時(shí)間的微分成正比。1utt1UtpOt2uOV

27、0)0(_ CuCR1u2u+_+_iCu+_;p)1(tRC RiuuuuRR 21Rui1 )(pt 輸出電壓與輸入電輸出電壓與輸入電壓近似成積分關(guān)系。壓近似成積分關(guān)系。2. 分析分析1uTtU0tptuRCtiCuuCd1d112 V0)0(_ CuCR1u2u+_+_iRu+_t2Utt12utt2t1U2utt2t1U 用作示波器的掃描鋸齒波電壓用作示波器的掃描鋸齒波電壓u1)(pt 習(xí)題習(xí)題第七版第七版 P1041063.3.4、3.3.6 3.4.53.3.43.3.63.4.5LiRuLuU+-SRL21t=0Li+-+-tiLRi0dd tLRAi eRUiiLL/)0()0

28、( RL/ tLLLLiiii e)()0()(RUiiLL/)0()0( 0)( Li 2) 確定穩(wěn)態(tài)值確定穩(wěn)態(tài)值RL/ tLRtLRLRURUi ee)0(0RuLuU+-SRL21t=0Li+-+-LitLRUtiLuL eddtLRURiuL eRLiOtRuOutLutLRRUiL eRU-UURU%8.36RuLuU+-SRL21t=0Li+-+- tiLeuLLddRUiL )0(0)0( LiRUiiLL )0()0(表表表表表表RRURiVL )0()0(RuLuU+-SRL21t=0Li+-+-SRuLuU+-RL21t=0Li+-+-VR R RuLuUSRL21t=0L

29、i+-+-VDLuUSRL21t=0Li+-+-Ru。已已知知 30,80 H,10 ,V220fRRLUA23080220F RRUIV20602)100030()()0(F IRRuRL2202)30( R 80R2221)95. 01(21LILi 222102105. 01021 iA446. 0 i求所經(jīng)過的時(shí)間求所經(jīng)過的時(shí)間ttLRRRIei19e2F t19e2446. 0 s078. 0 t)(FRRiuRL 計(jì)計(jì)算算若若按按 80)4(RV19220e)8030(tiuRL tLLLLiiii e)()0()(Li)e1()0(tLRtLRRUeRURUiL RUiL )(0

30、)0()0( LLiiRL )0)0(0( LiULuU+-SRLt=0LiRu+-+-tLRtLUUdtdiLu ee )e1(tLRLRURiu RuLiLuRuOutLuULiOtRU)e1(tLRLRUi )0)0 (0( LiULi tLLLLiiii e)()0()(A2 . 16412)0()0(21 RRUiiLL+-R2R14 6 U12V)0( LiLit=012V+-R1LS)(ti1HU6 R23 4 R3)(tu+-A2 32321)(RRRRRUiL s61 32321RRRRRL 0RL ttLi66e8 . 02e ) 22 . 1 (2 )0( t)( Li)

31、( u12V+-R1LSU6 R23 4 R3+-R1L6 R23 4 R31H)e8 . 02(36366tu u tuuuu e)()0()(32 . 1366)0(Ru V4 . 232 . 132 )(tu33223RiRRRiRuL u+-R11.2AU6 R23 4 R3t=0+等效電路等效電路+-)0(Ve6 . 146 ttsRL610 V43296 3322)()(RiRRRuL )0( ttu6e) 44 . 2(4 Ve6 . 146t 21.2tA/LiOLi變化曲線變化曲線Ae8 . 026tLi uVe6 . 146tu 42.4t/Vu0)( u+-R1U6 R2

32、3 4 R3t= 時(shí)時(shí)等效電路等效電路+-A23212)0( LiA2)0()0( LLii用三要素法求解用三要素法求解解解:。和和電電壓壓LLui例例:t = 0等效電路等效電路Li2 1 3AR12 由由t = 0等效電路可求得等效電路可求得t=03ALuR3IS2 1 1H_+LSR2R12 Lit=03ALuR3IS2 1 1H_+LSR2R12 由由t = 0+等效電路可求得等效電路可求得V4) 12222()0()0( LLiuA2)0()0( LLii (2) 求穩(wěn)態(tài)值求穩(wěn)態(tài)值)()( LLui和和t = 0+等效電路等效電路2 1 2AR12 Lu+_R3R2t = 等效電路等

33、效電路2 1 2 LiR1R3R2V0)( Li由由t = 等效電路可求得等效電路可求得V0)( Lu(3) 求時(shí)間常數(shù)求時(shí)間常數(shù)s5 . 0210 RL 3210/RRRR t=03ALuR3IS2 1 1H_+LSR2R12 2 1 R12 R3R2LVe4)04(022ettLu Ae2e)02(022ttLi 起始值起始值-4V穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值2ALu0Li ,t習(xí)題習(xí)題第七版第七版P1061073.6.6 、3.6.73.6.63.6.7(resistance) 描述消耗電能的性質(zhì)描述消耗電能的性質(zhì)iRu 根據(jù)歐姆定律根據(jù)歐姆定律:即電阻元件上的電壓與通過的電流成線性關(guān)系即電阻元件上的電

34、壓與通過的電流成線性關(guān)系SlR 金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性金屬導(dǎo)體的電阻與導(dǎo)體的尺寸及導(dǎo)體材料的導(dǎo)電性能有關(guān)能有關(guān)，表達(dá)式為：表達(dá)式為：0dd00 tRituiWt2t電阻的能量電阻的能量Riu+_(inductance) lNS2iNiL( H、mH )( 亨利、毫亨亨利、毫亨 )tiLteLdddd 221LiW tiLeuLdd ui +-eL+-(F)dSC(capacitance)tuCtqidddd 電容：電容：uqC uiC+_電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電容器的電容與極板的尺寸及其間介質(zhì)的介電常數(shù)等關(guān)。電常數(shù)等關(guān)。S 極板面積（極板面積（m2）d 板

35、間距離（板間距離（m） 介電常數(shù)介電常數(shù)（F/m）F法拉、法拉、 F微法、微法、pF皮法皮法1 F = 10 6 F 、1 pF = 10 12 F221CuW L儲(chǔ)能：儲(chǔ)能：221LLLiW 不能突變不能突變Cu不不能能突突變變Li C 儲(chǔ)能：儲(chǔ)能：221CCCuW )0()0( CCuu注：換路定則僅用于換路瞬間來確定暫態(tài)過程中注：換路定則僅用于換路瞬間來確定暫態(tài)過程中 uC、 iL初始值。初始值。 )0()0( LL 電容元件與電感元件的比較：電容元件與電感元件的比較：電容電容 C C電感電感 L L變量變量電流電流 i i壓流關(guān)系壓流關(guān)系電壓電壓 u utiLuLLdd tuCiCCd

36、d 2C21CuWC 221LLLiW 能量關(guān)系能量關(guān)系換路定則換路定則iL(0+) = iL(0)uC(0+) = uC(0)元件元件關(guān)系關(guān)系1. 經(jīng)典法經(jīng)典法: 根據(jù)激勵(lì)根據(jù)激勵(lì)(電源電壓或電流電源電壓或電流)，通過求解，通過求解電路的微分方程得出電路的響應(yīng)電路的微分方程得出電路的響應(yīng)(電壓和電流電壓和電流)。2. 三要素法三要素法初始值初始值穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)求求（三要素）（三要素）0dd CCutuRC 零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng): 無電源激勵(lì)無電源激勵(lì), 輸輸入信號(hào)為零入信號(hào)為零, 僅由電容元件的僅由電容元件的初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。初始儲(chǔ)能所產(chǎn)生的電路的響應(yīng)。UuC )0(

37、+-SRU21+ CiCu0 tRu+cRCtUuC e0 )0( e tCu tRC uCU00uc t0.368U0 0Cu )53( tUutuRCCC dd1. uC的變化規(guī)律的變化規(guī)律uC (0 -) = 0sRU+_C+_i0tucCiCutCuCi URU0 edd tRUtuCitCC ) e1 (RCtUuC)0()( e1ttUUeUuC%2 .63)1()(1 uC 全響應(yīng)全響應(yīng): 電源激勵(lì)、儲(chǔ)能元件的電源激勵(lì)、儲(chǔ)能元件的初始能量均不為零時(shí)，電路中的響初始能量均不為零時(shí)，電路中的響應(yīng)。應(yīng)。) 0()e1(e 0 tUUuRCtRCtCuC (0-) = U0sRU+_C+_i0tuC) 0()e1(e 0 tUUuRCtRCtC) 0( )e( 0 tUUURCt穩(wěn)態(tài)分量穩(wěn)態(tài)分量零輸入響應(yīng)零輸入響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)零狀態(tài)響應(yīng)暫態(tài)分量暫態(tài)分量全響應(yīng)全響應(yīng)穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值初始值初始值 tCUUUu e )(0UuC )(穩(wěn)態(tài)解穩(wěn)態(tài)解初始值初始值0)0()0(UuuCC RCtCCCCuuuu e)()0()(uC (0 -) = UosRU+_C+_i0tuc)(tf-)( f穩(wěn)態(tài)值穩(wěn)態(tài)值-)0( f - tffftf e)()0()()( 利用求三要素的方法求解暫態(tài)