第五章电路过渡过程(1-5).ppt

* （2）求解方法 1）求稳态值 2）求时间常数 根据去处独立电源后的电路决定R、C 3）求起始值 由于换路定理不适用，所以这类问题的关键就在于求初始值。 一般来说，这类问题中，多个储能元件一定会与电源构成独立回路（回路中不含电阻），此时应利用分压分流关系直接写出初始值（0+），此时的电容电压和电感电流可以跳变。 * 含有多个储能元件的电路，其中储能元件若能通过串并联关系用一个等效，则该电路仍为一阶电路。如： 1. 多个储能元件可串并联的一阶电路 + _ U C + _ U C1 C2 C3 该电路求解方法 仍可用三要素法 * 2. 初始值不独立的一阶电路 有的时候，多个储能元件虽不能通过串并联关系等效成一个储能元件，但所列方程仍是一阶的，所以仍是一阶电路。如： (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K * 证明 (1) (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K * 整理后得: 此方程为一阶微分方程，所以该电路是一阶电路。 将(2)代入(1)得: (2) (1) * 去除电路中的独立源（电压源短路、电流源开路）， 然后判断电路中的储能元件能否等效为一个。若能， 则为一阶电路; 反之不是一阶电路。如： 判断含多个储能元件的电路,是否为一阶电路的方法: R1 R2 C1 C2 C2 R1 R2 C1 R C R1 R2 C1 C2 U 该电路是一阶电路 * 因为该电路是一阶 电路，所以过渡过程可以用“三要素”法求解。 稳态值： （1） (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K 求以下电路的过渡过程 * 时间常数： （2） C2 R1 R2 C1 (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K * 初始值： （3） 假设C1、C2两电容换路前均未充电。即： 若根据换路定理，t 0+时应有： 根据克氏定律应有： 两式矛盾， 换路定理在 此不能用 ! (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K * 该电路不能用换路定理的原因，在于此电路的特殊性和换路定理的局限性。 一般电路中不能提供无穷大的电流，所以换路定理是对的。而在该电路中，换路瞬间两电容将电源直接短路，若将电源视为理想的，电路中将会有无穷大的电流冲击。因此，换路定理在此不能用。 换路定理的依据是， 在换路瞬间电容上的电压不能突变，否则电流 。 (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K * 该电路求初始值的依据有两条： （1）KVL定律 （2）换路瞬间，两电容电荷的变化量一样。即： ?Q1 ?Q2 (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K * 若： 则： （1） （1）、（2）联立可得： （2） * 三要素： 过渡过程方程： (t=0) C1 C2 R2 R1 + - U K * 3 脉冲分压器电路的分析 该电路常用于电子测量仪器中 和 ，然后令其 单独作用。 将方波信号 分解为 用迭加法。 t T U t U t -U R1 C1 ui C2 R2 uo * (一) 单独作用 根据前面分析，该电路过渡过程方程为： t U C1 C2 R2 R1 + - K * 单独作用时输出波形和电路参数的关系 参数配置： 时： 当 t t U * 当 时： t U t * 当 时： t t U * 结论 只有 时，输出和输入波形才相似，否则将产生失真。 t t U * (二) 单独作用 根据前面分析，该电路过渡过程方程为： t -U T C1 C2 R2 R1 + - K * 单独作用时，输出波形和输入波形的关系。 t T t -U T * T U t (三) 和 共同作用的结果: 令: T t t ?C=?R ?C ?R ?C ?R * 脉冲分压器的应用 ---示波器测脉冲电压 C0寄生 电容 C1 R1 R2 CO Y * 例： C1 C2 uC1 uC2 U R C1 =2000P C2 =3000P U=10V R=20k? U=10V 0 uC1 uC2 10 6 4 0 u（V） t（ms） ? * * 求: 电感电压 例1 已知：K 在t=0时闭合，换路前电路处于稳态。 t=0 3A L K R2 R1 R3 IS 2? 2? 1? 1H iL “三要素”的计算举例