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哈尔滨工业大学电工学教研室第6 章电路的暂态分析返回目录6.1 换路定则及初始值的确定6.2 RC电路的响应6.3 一阶线性电路的三要素法6.4 微分与积分电路6.5 RL 电路的响应E Cu 稳态暂态旧稳态新稳态过渡过程:C 电路处于旧稳态KR E +_C u 概述电路处于新稳态R E +_C u “稳态”与“暂态”的概念:产生过渡过程的电路及原因? 电阻电路t = 0E R +_I K电阻是耗能元件，其上电流随电压成比例变化，不存在过渡过程。
无过渡过程ItE tC u 电容为储能元件，它储存的能量为电场能量，其大小为：电容电路2021W Cu idt u tC ==⎰储能元件因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有E KR +_C u CtLi 储能元件电感电路电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量，其大小为：2021Li dt ui W tL ==⎰因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电感的电路存在过渡过程。
K R E +_t=0i L L结论有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生变化时（如：电路接入电源、从电源断开、电路参数改变等）存在过渡过程；没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡过程。
电路中的u、i在过渡过程期间，从“旧稳态”进入“新稳态”，此时u、i都处于暂时的不稳定状态，所以过渡过程又称为电路的暂态过程。
研究过渡过程的意义：过渡过程是一种自然现象，对它的研究很重要。
过渡过程的存在有利有弊。
有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种特定的波形或改善波形；不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能出现过压或过流，致使电气设备损坏，必须采取防范措施。
6.1 换路定则及初始值的确定换路定则换路: 电路状态的改变。
如：1 . 电路接通、断开电源2 . 电路中电源电压的升高或降低3 . 电路中元件参数的改变…………..换路定则:在换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变。
t =0 时换路-0+0---换路前瞬间---换路后瞬间则：()(=C C u u )()(=L L i i +0+0-0)0(-)0-换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变的原因：自然界物体所具有的能量不能突变，能量的积累或衰减需要一定的时间。
第六章电子器件6.1 半导体器件6.1.1 本征半导体一、本征半导体1．概念：导电能力介于导体和绝缘体之间。
2．本征半导体：纯净的具有晶体结构的半导体。
3．本征激发：在热激发下产生自由电子和空穴对的现象。
4．空穴：讲解其导电方式；5．自由电子6．复合：自由电子与空穴相遇，相互消失。
7．载流子：运载电荷的粒子。
二、杂质半导体1.概念：通过扩散工艺，掺入了少量合适的杂质元素的半导体。
2.N型半导体（图1.1.3）1．形成：掺入少量的磷。
2．多数载流子：自由电子3．少数载流子：空穴4．施主原子：提供电子的杂质原子。
3.P型半导体（图1.1.4）1．形成：掺入少量的硼。
2．多数载流子：空穴3．少数载流子：自由电子4．受主原子：杂质原子中的空穴吸收电子。
5．浓度：多子浓度近似等于所掺杂原子的浓度，而少子的浓度低，由本征激发形成，对温度敏感，影响半导体的性能。
6.1.2 PN结一、PN结的形成（图1.1.5）1．扩散运动：多子从浓度高的地方向浓度低的地方运动。
2．空间电荷区、耗尽层（忽视其中载流子的存在）3．漂移运动：少子在电场力的作用下的运动。
在一定条件下，其与扩散运动动态平衡。
4．二极管二、二极管的单向导电性1．二极管外加正向电压：导通状态2．二极管外加反向电压：截止状态三、二极管的伏安特性1． 正向特性、反向特性2． 反向击穿：齐纳击穿（高掺杂、耗尽层薄、形成很强电场、直接破坏共价键）、雪崩击穿（低掺杂、耗尽层较宽、少子加速漂移、碰撞）。
四、二极管的主要参数1. 最大整流电流I F ：长期运行时，允许通过的最大正向平均电流。
2. 最高反向工作电压U R ：工作时，所允许外加的最大反向电压，通常为击穿电压的一半。
3. 反向电流I R ：未击穿时的反向电流。
越小，单向导电性越好；此值对温度敏感。
4. 最高工作频率f M ：上限频率，超过此值，结电容不能忽略。
五、 稳压二极管一、符号及特性：二、稳压管的主要参数1． 稳定电压U Z ：反向击穿电压，具有分散性。
目录第6章磁路与铁心线圈电路3第6.1节磁路及其分析方法 (3)第6.1.1题 (3)第6.1.2题 (3)第6.1.3题 (3)第6.1.4题 (4)第6.2节交流铁心线圈电路 (4)第6.2.3题 (4)第6.3节变压器 (5)第6.3.2题 (5)第6.3.4题 (6)第6.3.6题 (7)第6.4节电磁铁 (7)第6.4.1题 (7)List of Figures1习题6.3.4图 (6)2习题6.3.6图 (7)6磁路与铁心线圈电路6.1磁路及其分析方法6.1.1有一线圈，其匝数N=1000,绕在由铸钢制成的闭合铁心上，铁心的截面积S F e=20cm2,铁心的平均长度l F e=50cm,如要在铁心中产生磁通Φ= 0.002W b,试问线圈中应通入多大的直流电流?[解]先计算磁感应强度B=ΦS F e=0.00220×10−4T=1T而后查铸钢的磁化曲线（教材图6.1.5）,得出H=0.7×103A/m 于是可得I=Hl F eN=0.7×103×50×10−21000A=0.35A6.1.2如果上题的铁心中含有一长度为δ=0.2cm的空气隙（与铁心柱垂直），由于空气隙较短，磁通的边缘扩散可忽略不计，试问线圈中的电流必需多大才可使铁心中的磁感应强度保持上题中的数值？[解]NI=Hl F e+H0δ=Hl F e+B0µ0δ=(0.7×103×50×10−2+14π×10−7×0.2×10−2)A=1942AI=NIN=19421000A=1.94A6.1.3在题6.1.1中，如将线圈中电流调到2.5A，试求铁心中的磁通。
[解]磁场强度H=NIl F e=1000×2.550×10−2A/m=5000A/m从教材图6.1.5所示的磁化曲线b查得相应得磁感应强度B=1.6T铁心中的磁通Φ=BS F e=1.6×20×10−4W b=0.0032W b6.1.4有一铁心线圈，试分析铁心中的磁感应强度、线圈中的电流和铜损RI2，在下列几种情况下将如何变化：(1)直流励磁－铁心截面积加倍，线圈的电阻和匝数以及电源电压保持不变；(2)交流励磁－同(1)(3)交流励磁－频率和电源电压的大小减半。
