知識目標(biāo)．掌握電容元件、電感元件的特性及伏安關(guān)系；．掌握換路定律及初始值的計算；．掌握一階線性動態(tài)電路的三要素分析方法；．了解過渡過程的應(yīng)用。技能目標(biāo)．能闡述基本電子元器件的特性與作用；．會進行電路初始值的計算。素質(zhì)目標(biāo)．養(yǎng)成勤于思考的學(xué)習(xí)習(xí)慣；．培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)意識。任務(wù)一認識手電筒電路任務(wù)二認識電阻、電源任務(wù)三剖析手電筒電路規(guī)律

情境任務(wù)任務(wù)一認識電容器和電感線圈任務(wù)二認識分析動態(tài)電路

任務(wù)三分析測試延時開關(guān)電路能力目標(biāo)知識目標(biāo)能對電容器進行識別和選用，能對電容串并聯(lián)電路進行熟練分析運算；能對電感器進行識別與選用。

理解電容元件的伏安特性；掌握電容元件的特點及串并聯(lián)

。理解電感元件的伏安特性

；掌握電感元件的特點。任務(wù)一認識電容器和電感線圈

問題的提出電子元件中有能儲存電能的元件嗎？電容具有怎樣功能？電容在電路中起什么作用？電容

1.電容器的結(jié)構(gòu)特性與功能知識一電容器與電容元件(1)電容器的結(jié)構(gòu)特性介質(zhì)(絕緣)金屬電極板電解電容在外電源的作用下，兩個極板上能分別存貯等量的異性電荷形成電場，貯存電能。當(dāng)u(t)，q(t)也。(2)電容器的功能+－US+q-qE電容器具有貯存電能的功能電容元件是實際電容器的理想化模型電容器與電容元件有什么區(qū)別?2.電容元件的電路圖型符號及命名無極性電容符號C電容器用C表示。電解電容有極性符號

CC電容元件怎樣命名CD11是鋁電解電容器（箔式）字母電容介質(zhì)材料字母電容介質(zhì)材料A鉭電容L（LS）聚酯等極性有機薄膜B（BB，BF）聚苯乙烯等非極性薄膜N金屬電介C高頻瓷介O玻璃膜D鋁電解Q漆膜E其他材料電解S，T低頻陶瓷G合金電解V，X云母紙H紙膜復(fù)合Y云母I玻璃釉Z紙介J金屬化紙介材料數(shù)字瓷介電容器云母電容器有機電容器電解電容器1圓形非密封非密封箔式2管形非密封非密封箔式3疊片密封密封燒結(jié)粉，非固體4獨石密封密封燒結(jié)粉，固體5穿心6支柱7無極性8高壓高壓9特殊特征用數(shù)字表示電解電容電路符號

CC怎樣從電容實物中看出正極、負極？單位：法拉F、微法μF、微微法（皮法）PF3.電容量q---為電荷,u為兩端電壓,ε—為介質(zhì),s—為面積d–為極板間距離在此研究的是與電壓無關(guān)的線性電容元件！+－US+q-qE電容器的應(yīng)用電力系統(tǒng)中可以調(diào)整電壓、提高功率因數(shù)等。電子技術(shù)中

廣泛用于高低頻電路和電源電路中，可以實現(xiàn)隔直、耦合、濾波、旁路、諧振、降壓、定時等作用。1）當(dāng)時，電流的真實方向是流向電容的正極板，極板上的電荷增多，對電容充電；2）當(dāng)時，電流的真實方向從正極板流出，極板上的電荷減少，電容放電。4.電容伏安特性規(guī)律：電壓變化電荷變化產(chǎn)生電流uc與ic關(guān)聯(lián)參考方向icuc+-qqC電容元件具有隔直通交作用電容在充放電過程中形成電流電壓的積分形式：icuc+-qqC5.電容器能量電容是儲能元件。表明3）有隔斷直流,通過交流作用。2）電容是記憶元件；u(t)取決于i(t)從0到t的積分，電容電壓與電流過去歷史有關(guān)，說明電容電壓有記憶。電容元件在直流穩(wěn)態(tài)電路中C相當(dāng)于開路!5.電容元件特點：1）電容電壓不能躍變關(guān)聯(lián)參考方向下

C

uic6.電容元件的功率與儲能電阻是耗能元件，電容又是怎樣的呢？

功率當(dāng)電容充電，p>0,

電容吸收功率。當(dāng)電容放電，p<0,電容發(fā)出功率。電容能在一段時間內(nèi)吸收外部供給的能量轉(zhuǎn)化為電場能量儲存起來，在另一段時間內(nèi)又把能量釋放回電路，因此電容元件是儲能元件，它本身不消耗能量。表明

電容的儲能從t0到t

電容儲能的變化量：表明電容的儲能只與當(dāng)時的電壓值有關(guān)，電容電壓不能躍變，反映了儲能不能躍變；電容儲存的能量一定大于或等于零。電解電容

陶瓷電容

滌綸電容紙介電容器

7.常見電容元件及其檢測104=100000Pf=0.1uf,也就是說10是前位有效數(shù)字，4表示10的冪指數(shù)104表示什么？1000uF50V表示什么？電容耐壓值是50V實際電容器的模型_q+q

iC＋－uGC＋－uGC＋－ui漏電阻和容量的檢測：用萬用表R×1或R×100檔檢測容量大于0.047uF的電容，小于0.047uF的用R×10K檢測，容量太小萬用表無反應(yīng)，指針指示∞。用flash①將表筆并接于電容兩引腳；②表針先偏轉(zhuǎn)，然后逐漸復(fù)原；③調(diào)換表筆再測，表針又偏轉(zhuǎn)，但應(yīng)偏轉(zhuǎn)得更遠一些；④前幾步是電容充電和放電時的情形，電容量越大，指針偏轉(zhuǎn)幅度就越大，指針復(fù)原的速度也就越慢．說明電容充、放電時間越長，由此判斷電容容量的大小。（１）容量大小的檢查

①將表筆并接于電容兩引腳；②表針先向順時針方向偏轉(zhuǎn)一下，然后逐步按逆時針復(fù)原，即返至無窮處，若表針不能返回到無窮處，則所指示的值就為電容器的漏電阻值，此值越大越好，越大說明電容器絕緣性能越好。（２）漏電阻大小的判斷①選R×10K檔;②將表筆并接于電容器兩端測量其漏電阻值并記下;③對電容器進行放電，調(diào)換表筆再測，記下漏電阻值;④將兩次漏電阻值進行比較，漏電阻值大的一次測量時黑表筆所接的是電容器的正極,紅表筆所接的是電容器的負極。電解電容極性的判別：問題的提出如果所需的電容值為標(biāo)稱值以外的數(shù)值，應(yīng)如何處理？（1）電容器的并聯(lián)uu1u2u3C1C2C3q2q1q3注意1.電容器并聯(lián)組的耐壓值等于各電容器中最小耐壓值。2.電容器并聯(lián)總電容越并越大qCu等效電容器的并聯(lián)、串聯(lián)及混聯(lián)（2）電容器的串聯(lián)uu1u3u2C1C2C3q2q1q3q=q1=q2=q3u=u1+u2+u31.電容串聯(lián)總電容越串越小2.電容容量越大分得的電壓值越小總結(jié)qCu等效想想練練電路如圖所示,已知U=18V,C1=C2=6μF,C3=3μF。求等效電容C及各電容兩端的電壓U1,U2,U3。

解：Ｃ2與C3串聯(lián)的等效電容為例已知電容C1=4μF,耐壓值UM1=150V,電容C2=12μF,

耐壓值UM1=360V。問：（1）將兩只電容器并聯(lián)使用,等效電容多大？最大工作電壓是多少？（2）將兩只電容器串聯(lián)使用,等效電容是多大？最大工作電壓多少？解：（1）將兩只電容器并聯(lián)使用時,等效電容為耐壓值為（2）將兩只電容器串聯(lián)使用時,等效電容為例①求取電量的限額

②求工作電壓電容耐壓不夠時可串聯(lián)；當(dāng)電容量和耐壓都不夠時，可將電容串并聯(lián)。電容耐壓夠但電容不夠時可并聯(lián)；注意檢驗學(xué)習(xí)結(jié)果電容元件分為哪幾類？何謂線性電容元件？電容元件上電壓電流的關(guān)系如何？舉例現(xiàn)實生活中電容的應(yīng)用兩個電容串聯(lián)后的等效電容及并聯(lián)后的等效電容有何不同？＋－C0.5Fi求電容電流i、功率P(t)和儲能W(t)21t/s20uS/V電源波形解uS(t)的函數(shù)表示式為:＋－C0.5Fi＋－C0.5Fi＋－C0.5Fi問題與討論解得電流：21t/s1i/A-121t/s20p/W-2吸收功率發(fā)出功率21t/s10WC/J問題的提出電子元件中有能儲存磁能的元件嗎？電感具有怎樣功能？電感在電路中起什么作用？電感i(t)1.電感器（電感線圈）N圈磁通線圈匝數(shù)φ+-u(t)iL2.電感線圈電路符號自感系數(shù)電感元件就是實際電感線圈的理想化模型。當(dāng)L為常數(shù)時，磁鏈與電流大小成正比-----線性電感元件！知識二電感線圈與電感元件磁鏈線圈的截面越大、匝數(shù)越多、芯子的導(dǎo)磁性能越好，電感系數(shù)也越大。

影響電感L的因數(shù)：亨利（H

）、毫亨（mH）、微亨（μH）。3.自感系數(shù)L的單位：4.線性電感的電壓、電流關(guān)系電感元件的微分關(guān)系u、i取關(guān)聯(lián)參考方向+-u(t)iL電流變化磁鏈變化感應(yīng)電壓磁鏈:電感元件的積分關(guān)系5.電感元件的儲能電感是儲能元件。表明6.電感元件特點：(3)

對直流穩(wěn)態(tài)相當(dāng)于短路。(2)

電感是記憶元件；從

到t的積分，即與電感電壓過去的全部歷史有關(guān)

(1)

電感電流不能躍變空心線圈可調(diào)式電感環(huán)形鐵芯線圈磁棒線繞電感貼片電感7.常用電感元件高頻變壓器8.實際電感線圈的模型L＋－uG+－uiL＋L－uGC1）電感線圈的檢測(1)利用高頻Q表或電感表進行測量電感量；(2)用萬用表的歐姆檔測量電感線圈的直流電阻。一般線圈的直流電阻在零點幾歐到幾歐之間。（2）檢測繞組通斷用萬用表的Ｒ×１?檔測量初級和次級直流電阻，一般為幾十到幾百歐姆。若電阻無窮大，說明線圈內(nèi)部或引腳已斷開；若阻值較小，說明線圈內(nèi)部有嚴重的短路；局部短路想象，只能通電測試。9.常用電感元件及其檢測動畫flash電路如圖a所示,L=200mH,電流i的變化如圖b所示。（1）求電壓uL,并畫出其曲線。（2）求電感中儲存能量的最大值。（3）指出電感何時發(fā)出能量,何時接受能量？例解（2）從圖b所示電流變化曲線中可知（1）根據(jù)電感元件伏安關(guān)系，可得第2個1/3周期中第3個1/3周期中（3）從圖看出,在電壓、電流變化對應(yīng)的每一周期的第1個1/3周期中電感元件接受能量電感元件發(fā)出能量電感元件既不接受能量，也不發(fā)出能量。無源元件小結(jié)理想元件的特性（關(guān)聯(lián)參考方向下u與i

的關(guān)系）LCR

1.為什么說電容元件在直流電路中相當(dāng)于開路？

2.電容并聯(lián)的基本特點是：

（1）各電容的電壓_________________。

（2）電容所帶的總電荷量為_________。

（3）總電容量為各個電容_________。

3.電容串聯(lián)的基本特點是：

（1）各電容所帶的電荷量_______________。

（2）電容串聯(lián)的總電容的倒數(shù)為_________。

4.為什么說電感元件在直流電路中相當(dāng)于短路？思考回答5.在實驗測試中，常用萬用表的R×1KΩ擋來檢查電容量較大的電容器。測量前，先將被測電容器放電。測量時如果（1）指針擺動后，再返回到無窮大（∞）刻度處，說明電容器是好的；（2）指針擺動后，返回速度較慢，則說明被測電容器的容量較大。試解釋上述現(xiàn)象。問題與討論電容器的作用及充、放電；電容元件電壓、電流關(guān)系（重點、難點）；電容元件的串、并聯(lián)（難點）；電感元件的特性；電感元件的伏安關(guān)系（難點、重點）小結(jié)任務(wù)一認識手電筒電路任務(wù)三剖析手電筒電路規(guī)律

情境任務(wù)任務(wù)一認識電容器和電感線圈任務(wù)二認識電阻、電源任務(wù)二認識分析動態(tài)電路

任務(wù)三分析測試延時開關(guān)電路能力目標(biāo)知識目標(biāo)能解釋過渡過程產(chǎn)生的原因；能用三要素法計算一階電路的全響應(yīng)。

理解穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)的概念

；掌握換路定律的內(nèi)容及表達式；掌握用三要素法分析、計算一階電路的全響應(yīng)。任務(wù)二認識分析動態(tài)電路問題的提出開關(guān)K閉合時下面的電路中各個燈泡有什么變化？KR+_t=0iLLCiRiC電源tE穩(wěn)態(tài)暫態(tài)舊穩(wěn)態(tài)

新穩(wěn)態(tài)

過渡過程:C電路處于舊穩(wěn)態(tài)KRUs+_電路處于新穩(wěn)態(tài)RUs+_“穩(wěn)態(tài)”與“暫態(tài)”的概念: 1.知識三換路定律與初始值的計算開關(guān)K閉合電阻電路t=0UsR+_IK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。It無過渡過程產(chǎn)生過渡過程的電路及原因?Ut電容為儲能元件，它儲存的能量為電場能量，其大小為：電容電路儲能元件

因為能量的存儲和釋放需要一個過程，所以有電容的電路存在過渡過程。UKR+_CuC有過渡過程t儲能元件電感電路電感為儲能元件，它儲存的能量為磁場能量，其大小為：

因為能量的存儲和釋放需要一個過程，所以有電感的電路存在過渡過程。KRU+_t=0iL有過渡過程結(jié)論

有儲能元件（L、C）的電路在電路狀態(tài)發(fā)生變化時（如：電路接入電源、從電源斷開、電路參數(shù)改變等）存在過渡過程；沒有儲能作用的電阻（R）電路，不存在過渡過程。

電路中的

u、i在過渡過程期間，從“舊穩(wěn)態(tài)”進入“新穩(wěn)態(tài)”，此時u、i

都處于暫時的不穩(wěn)定狀態(tài)，所以過渡過程又稱電路的暫態(tài)過程。過渡過程是一種自然現(xiàn)象,直流電路、交流電路都存在過渡過程。本課程重點是直流電路的過渡過程。過渡過程的利和弊：利的方面，如電子技術(shù)中常用它來產(chǎn)生各種波形；弊的方面，如在暫態(tài)過程發(fā)生的瞬間，可能出現(xiàn)過壓或過流，致使設(shè)備損壞，必須采取防范措施。說明：

一般，無儲能元件，無過渡過程；有儲能元件，但儲能不變化，亦不發(fā)生過渡過程。外因：換路操作內(nèi)因：儲能元件的儲能變化電路發(fā)生換路、有儲能元件就一定有過渡過程嗎？思考2.換路定律電路中開關(guān)的接通、斷開或電路參數(shù)的突然變化等統(tǒng)稱為“換路”電路換路的瞬間作為計算時間的起點,即t=0換路前瞬間用t=0-

換路后瞬間用t=0+換路定律uC(0+)=uC(0-)電容兩端電壓不能突變iL(0+)=iL(0-)流過電感的電流不能突變注意：只有uC、

iL受換路定律的約束而不能變突,電路中其他電壓、電流都可能發(fā)生突變。例1換路前電路已達穩(wěn)態(tài)，t=0時S打開，求iC(0+)。解根據(jù)換路前電路求uC(0-）再得uC(0+）

R1＋40k10kSiCuC－i＋－10V

R2畫出t=0+等效電路圖如下：

R140k10kSic(0+）＋－10V

R2＋－8V根據(jù)t=0+等效電路可求得iC(0+）為：uC(0+）、uC(0-）前后順序不能換！3.初始值的計算初始值（起始值）：電路中u、i

在t=0+時的大小。求解初始值一般步驟1、由換路前電路（穩(wěn)定狀態(tài)）求uC(0-)和iL(0-)；2、由換路定律得uC(0+)和iL(0+)；3、畫出t=0+的等效電路圖：

uC(0+)=0時相當(dāng)短路；uC(0+)≠0時相當(dāng)電壓源；

iL(0+)=0時相當(dāng)開路；iL(0+)≠0時相當(dāng)電流源；電壓源或電流源的方向與原電路假定的電容電壓、電感電流的參考方向應(yīng)保持相同。4、由t=0+的等效電路圖進而求出其它響應(yīng)的0+值。解：（1）確定初始值。畫出t＝0-等效電路圖(b),由于開關(guān)S斷開前電路已處于穩(wěn)態(tài)，所以電容相當(dāng)于開路。例2

電路如圖(a)，設(shè)開關(guān)t＝0時斷開,開關(guān)斷開前電路已處于穩(wěn)態(tài)，已知，US=8V,R1=6Ω,R2=2Ω,R3=2Ω,C=1F。求t＝0＋時的i1

、i2、i3和uC。(a)+-USR1R2R3i1i2i3+-ucCS(t=0)+-(b)+-USR1R2R3i1(o-)i2(o-)i3(o-)uc(o-)C（2）換路后一瞬間將電容用電壓源代替，其值等于uC（0＋）=2V，畫出t=0＋時刻的等效電路圖(c)+-(b)+-USR1R2R3i1(o-)i2(o-)i3(o-)uc(o-)C(a)+-USR1R2R3i1i2i3+-ucCS(t=0)2VR3(c)R2i3(o+)i2(o+)+-uc(o+)（3）求出相關(guān)初始值

2VR3(c)R2i3(o+)i2(o+)+-uc(o+)2Ω2Ω電容電壓的初始值不能躍變，其它初始值可能躍變也可能不躍變。如電容上電流由零躍變到0.5A，電阻R1的電流由1A躍變到零。(a)+-USR1R2R3i1i2i3+-ucCS(t=0)ic（0+）=i2（0+）例3解根據(jù)換路前電路求iL(0+）換路前電路已達穩(wěn)態(tài)，t=0時S閉合，求uL(0+),

i(0+),畫出t=0+等效電路圖如下：根據(jù)t=0+等效電路可求uL(0+)為

R1＋1ΩSuL－＋－10V

R24ΩiL(0+）

R1＋1ΩSiLuL－＋－10V

R24Ωi電感電流的初始值不能躍變，其它初始值可能躍變也可能不躍變。如電感上電壓由0V下躍到-8V，電阻R1的電流由2A躍變到10A。i（0+）例4解已知iL(0

)=0，uC(0

)=0，試求S

閉合瞬間，電路中所標(biāo)示的各電壓、電流的初始值。(t=0)_＋S0.1Hu2u120Ω10Ω1μF20ViC_＋_＋iiLuL_＋uC_＋根據(jù)換路定律可得：可得t=0+時等效電路如下

iL(0+)=iL(0–)=0，相當(dāng)于開路

uC(0+)=uC(0–)=0，相當(dāng)于短路_＋S0.1Hu2u120Ω10Ω1μF20ViC_＋_＋iuL_＋其他各量的初始值為：檢驗學(xué)習(xí)結(jié)果電容上的電流、電感上的電壓是否在換路前后也不變呢？E1:求k閉合瞬間各支路電流和電感電壓由0－電路得：由0+電路得：iL2

+-48V3

2

+－uC12A24V+-48V3

2

+-iiC+-uL解E2:求k閉合瞬間流過它的電流值確定0－值確定0＋等效電路iL+20V-10+uC10

10

－iL+20V-LS10+uC10

10

C－1A10V+uL－iC+20V-10+10

10

－解問題的提出

？1、道路施工場所的閃爍警示燈是如何工作的？2、剛從運行的線路上取下的電容器能否立即開始檢修？LED閃爍警示燈

問題的提出＋uC(t）－＋－US

C1St=02電源

R開關(guān)由1轉(zhuǎn)向2燈泡能發(fā)光嗎？燈泡發(fā)光能持久嗎？開關(guān)由1轉(zhuǎn)向2電容兩端電壓uC(t）是怎樣變化？uC(t）按怎樣規(guī)律變化？知識四一階電路的三要素法一階電路指電路中只含有一個儲能元件。通常RC電路、RL電路

R＋1SiC(0+)uC(0+）－t=0＋－US

C21.零輸入響應(yīng)在一階電路中，若所有獨立源（激勵）為零，僅由儲能元件的初始儲能引起的響應(yīng)稱為零輸入響應(yīng)。

R＋SiC(0+)uC(0+）－

C2(1)

RC電路的零輸入響應(yīng)

R＋1SiC(0+)uC(0+）－t=0＋－US

C2由RC零輸入響應(yīng)電路列出方程：對一階微分方程求解可得：1)定量分析-uR+uc=0uR=iCR0.368USRC電路零輸入響應(yīng)電壓、電流曲線令τ=RC，工程上一般認為，電容3～5τ后充放電基本結(jié)束。t０τ2τ3τ5τ….∞uc(t)US0.368US0.135US0.10US0.007US….00uCUs0.368Ustt2τ1

>τ2

>τ3t3t1τ越大電容充放電越慢，即uC,iC衰減越慢。τ越小電容充放電越快，即uC,iC衰減的越快2）時間常數(shù)τ(2)RL電路的零輸入響應(yīng)

R＋SISuL－t=0＋－uR

LiL

RL零輸入響應(yīng)電路方程為：t>0后，放電回路中的電流及電壓均是由電感L的初始儲能產(chǎn)生的，所以為零輸入響應(yīng)。RL電路的時間常數(shù)，反映了RL電路暫態(tài)過程的快慢程度。tiLuLuLiLI0RiL(0+)0τ0.368I00.632I0R

R＋SiCuC－t=0＋－U

C在所有儲能元件的儲能為零的情況下，僅由外加電源輸入引起的響應(yīng)。RC電路的零狀態(tài)響應(yīng)。零狀態(tài)響應(yīng)：2.零狀態(tài)響應(yīng)tucU0.63Uτ2τ3τ一般認為t=(3~5)τ時充電過程即告結(jié)束。

電路中既有外輸入激勵(即有獨立源的作用)，動態(tài)元件上又存在原始能量(換路前uC和iL不為零)，當(dāng)電路發(fā)生換路時，在外激勵和原始能量的共同作用下所引起的電路響應(yīng)稱為全響應(yīng)。3.一階電路的全響應(yīng)KRU+_C

是電容初始值電壓為零時的零狀態(tài)響應(yīng),是電容初始值電壓為Us時的零輸入響應(yīng)。故有：全響應(yīng)=零狀態(tài)響應(yīng)+零輸入響應(yīng)4.三要素法全響應(yīng)還可以寫成：可得一階電路微分方程解的通用表達式：KRU+_C全響應(yīng)=穩(wěn)態(tài)分量+暫態(tài)分量其中三要素為:

初始值----穩(wěn)態(tài)值----時間常數(shù)----

代表一階電路中任一電壓、電流函數(shù)。式中利用求三要素的方法求解過渡過程，稱為三要素法。只要是一階電路，就可以用三要素法。三要素法求解過渡過程要點：.終點起點t分別求初始值、穩(wěn)態(tài)值、時間常數(shù)；..將以上結(jié)果代入過渡過程通用表達式；畫出過渡過程曲線（由初始值穩(wěn)態(tài)值）（電壓、電流隨時間變化的關(guān)系）。

三要素的計算：

1.初始值f(0+)。

（1）求出電容電壓uC（0-）或電感電流iL(0-)（2）根據(jù)換路定律及換路后t=0＋的等效電路，求出響應(yīng)電流或電壓的初始值i(0+)或u(0+),即f(0+)。

2.穩(wěn)態(tài)值

f(∞)。作換路后t=∞時的穩(wěn)態(tài)等效電路，求取穩(wěn)態(tài)下響應(yīng)電流或電壓的穩(wěn)態(tài)值

i(∞)或u(∞),即f(∞)。作t=∞電路時,C開路;L短路。

3.時間常數(shù)τ。τ=RC或L/R，其中R值是換路后斷開儲能元件C或L,由儲能元件兩端看進去,用戴維南等效電路求得的等效內(nèi)阻。(同一電路中各物理量的

是一樣的)求穩(wěn)態(tài)值舉例+-t=0C10V4k3k4kuct=0L2

3

3

4mAUoc+-CRC

電路

的計算舉例U+-t=0CR1R2LRUoc+-R、L

電路

的計算舉例t=0ISRLR1R2“三要素法”例題求:電感電壓例1已知：K

在t=0時閉合，換路前電路處于穩(wěn)態(tài)。t=03ALKR2R1R3IS2

2

1

1H第一步:求起始值？t=03ALKR2R1R3IS2

2

1

1Ht=0ˉ時等效電路3ALt=0+時等效電路2AR1R2R3t=03ALKR2R1R3IS2

2

1

1H第二步:求穩(wěn)態(tài)值t=

時等效電路t=03ALKR2R1R3IS2

2

1

1HR1R2R3第三步:求時間常數(shù)t=03ALKR2R1R3IS2

2

1

1HLR2R3R1LR'第四步:將三要素代入通用表達式得過渡過程第五步:畫過渡過程曲線（由初始值穩(wěn)態(tài)值）起始值-4Vt穩(wěn)態(tài)值0V例2圖示電路中，開關(guān)轉(zhuǎn)換前電路已處于穩(wěn)態(tài)，t=0

時開關(guān)S由1端接至2端，求：t>0時的電感電流

iL(t),電感電壓uL(t),并畫波形圖。解：1.求iL(0+)：開關(guān)轉(zhuǎn)換前，電感相當(dāng)于短路20mA10KΩ10kΩiL(0-)t=(0_)uL(0+)=-iL(0+)20K//20=100V。20KΩ10kΩiL(0+)+uL(0+)-10kΩt=(0+)3.求：2.求iL(

)：20KΩ10kΩiL(t)+uL(t)-10kΩt>O1mHuL(

)=0uL(0+)=-100VuL(

)=04.計算iL(t)，uL(t)，5.畫iL(t)，uL(t)波形圖tiL(t)mA101

2

5

uL(t)V100Vt5

2

例已知圖中U1=3V，U2=6V，R1=1k

，R2=2k

，C=3F

，t<0

時電路已處于穩(wěn)態(tài)。用三要素法求t≥0

時的uC(t)，并畫出變化曲線。解

R1＋SiCuC－（t=0）＋－U1

C

R2＋－U2先確定初始值uC(0+)：再確定穩(wěn)態(tài)值uC(

)：最后確定時間常數(shù)τ：將初始值、穩(wěn)態(tài)值及時間常數(shù)代入三要素公式可得電容電壓的變化曲線為：uC/VuC(t)00.632uC(t)τ2V4V2τ3τ4τ5τ求：已知：開關(guān)K原處于閉合狀態(tài)，t=0時打開。U+_10VKC1

R1R2

3k

2kt=0想想練練解：三要素法起始值:穩(wěn)態(tài)值:時間常數(shù):U+_10VKC1

R1R2

3k

2k揭秘真相：閃爍警示燈是這樣工作的立即檢修電容器會出現(xiàn)危險

1、t=0時,開關(guān)閉合，求t>0后的iL、i1、i2三要素為：iL+–20V0.5H5

5

+–10Vi2i1三要素公式解思考練習(xí)三要素為：0＋等效電路+–20V2A5

5

+–10Vi2i12、試求圖所示各電路的時間常數(shù)。小結(jié)過渡過程及其產(chǎn)生原因；換路定律及初始值的確定（重點）；零輸入響應(yīng)、零輸入響應(yīng)、全響應(yīng)的概念；三要素法分析一階電路（重點、難點）任務(wù)一認識手電筒電路任務(wù)二認識電阻、電源任務(wù)三剖析手電筒電路規(guī)律

情境任務(wù)任務(wù)一認識電容器和電感線圈任務(wù)二認識分析動態(tài)電路

任務(wù)三分析測試延時開關(guān)電路任務(wù)三分析測試延時開關(guān)電路任務(wù)三分析測試延時開關(guān)電路能力目標(biāo)知識目標(biāo)學(xué)會Multisim的仿真實驗法，熟悉Multisim中儀器的使用；利用Multisim中示波器觀察電容充放電這一暫態(tài)過程；

通過觀察微積分電路輸入輸出波形建立微積分電路基本概念；能對延時開關(guān)電路分析、計算和測量。

加深對暫態(tài)過程和時間常數(shù)的理解；深刻理解微分積分電路的基本概念；理解延時開關(guān)電路基本原理。問題的提出介紹的電容、電感元件以及過渡過程的分析與延時開關(guān)有何聯(lián)系呢？1.延時照明開關(guān)的分類知識五

延時開關(guān)電路手動開關(guān)式觸摸式聲控式紅外線控制式手動開關(guān)式多普勒感應(yīng)式人體紅外感應(yīng)式1).控制電路:相當(dāng)于人手，用來發(fā)出啟動后級電路的信號，控制信號的獲得有手動和感應(yīng)兩種形式。2.延時照明開關(guān)的工作原理2).延時電路:通常用簡單的RC元件組成，用來確定燈泡的延時照明時間。3).執(zhí)行電路:執(zhí)行電路的的作用和機械開關(guān)一樣，用來控制燈泡的亮或滅。4).電源電路:用來給控制回路提供工作電壓，通常是采用阻容降壓等方式供電。實驗?zāi)康氖煜ultisim的仿真實驗法，初步了解Multisim中二極管、三極管、繼電器等元件的選