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中等職業(yè)教育規(guī)劃教材中等職業(yè)教育校企合作精品教材《電工技術基礎與技能》 電子教案河南省職業(yè)技術教育教學研究室編項目八瞬態(tài)過程任務一認識瞬態(tài)過程任務一RC串聯(lián)電路的瞬態(tài)過程分析任務一認識瞬態(tài)過程一、瞬態(tài)過程指電路中電流和電壓等物理量在給定激勵的條件下已達到某一穩(wěn)定值。1、穩(wěn)定狀態(tài)電路從一個穩(wěn)定狀態(tài)轉變到另一個穩(wěn)定狀態(tài)需要經(jīng)歷的一個中間過程。2、瞬態(tài)過程穩(wěn)態(tài)瞬態(tài)任務一認識瞬態(tài)過程

3、瞬態(tài)過程產(chǎn)生的原因把由電路的結構(例如電路的接通、斷開、短路等)、參數(shù)和電源變化所引起的電路狀態(tài)的變化統(tǒng)稱為換路。外在原因儲能元件(電感元件和電容元件)的能量不能突變,這是產(chǎn)生過渡過程的根本原因。內在原因電路中含儲能元件換路(1)(2)任務一認識瞬態(tài)過程二、換路定律1.換路的定義由于電路工作條件發(fā)生變化,使得電路連接方法或參數(shù)的突然變化稱為換路。任務一認識瞬態(tài)過程換路前后瞬間,電感元件中的電流和電容元件兩端的電壓不能突變的規(guī)律。2、換路定律與電路初始值的確定t=0+

表示換路時刻后瞬間換路定律其中:設時電路發(fā)生換路,則換路定律的數(shù)學表達式為t=0-

表示換路時刻前瞬間任務一認識瞬態(tài)過程電路中L,C的等效處理

C恒壓源如電壓為0,則將恒壓源短路處理

L短路

C開路

L短路

C開路演示1演示2

L恒流源如電流為0,則將恒流源斷開處理任務一認識瞬態(tài)過程

C電容

L短路

C開路

L短路

C開路

L電感任務一認識瞬態(tài)過程iL(0_)iL(0+)

電感的等效變換iL(0+)=0A時

C恒壓源如電壓為0,則將恒壓源短路處理

L恒流源如電流為0,則將恒流源斷開處理uC(0+)+-uC(0_)電容的等效變換uC(0+)=0V時+-

任務一認識瞬態(tài)過程三、換路定律的應用

規(guī)定:只含有一個儲能元件的電路稱為一階電路;把t=0+時刻的電路電壓值、電路電流值稱為初始值。電路瞬態(tài)過程初始值的計算,按下面步驟進行:(1)求出t=0-時的電容電壓uC(0-)和電感電流iL(0-)值;(2)求出t=0+時的電容電壓uC(0+)和電感電流iL(0+)值;(3)畫出t=0+時的等效電路,把uC(0+)等效為電壓源,把iL(0+)等效為電流源;(4)求電路其它電壓和電流在t=0+時的數(shù)值。任務一認識瞬態(tài)過程1.t=0-等效電路圖示電路,電路原先處于穩(wěn)定狀態(tài),在t=0時,開關S閉合,求電路中標注的電壓、電流的初始值和穩(wěn)態(tài)值。已知U=6V,R1=10kΩ,R2=20kΩ,C=1000pF。

解:

L短路

C開路例題+

–R2R1SU+-+-+

–R2R1SU+-+-

任務一認識瞬態(tài)過程2.t=0+等效電路R2SU+-+-L恒流源C恒壓源uC(0+)R2R1SU+-+-+-+–R2R1SU+-+-

任務一認識瞬態(tài)過程3.等效電路

L短路

C開路R2R1UR2R1++–U

任務二RC串聯(lián)電路的瞬態(tài)過程分析一、RC電路的充電過程RC電路的充電電路1、初始時,開關K在2端,2、開關K由2扳倒1時,經(jīng)過一段時間后,電容器充滿電荷,電路就進入了一個新的穩(wěn)態(tài)。

任務二RC串聯(lián)電路的瞬態(tài)過程分析二、RC電路的放電過程RC電路的放電過程是在充電結束后進行的。開關K由1扳到2后,電容與電阻就構成了一個閉合的回路;由于電容已經(jīng)充滿電荷(即儲存的能量),則電容將通過電阻釋放電荷,直到電荷全部釋放完畢,這一過程就是電容的放電過程。任務二RC串聯(lián)電路的瞬態(tài)過程分析換路過程中電壓及電流變化如下:放電的初始狀態(tài):當換路完畢后,

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