换路定律(一)

换路定律（RL电路）预习自查提纲：1、RL电路接通直流电源的瞬态过程（1）叙述RL电路接通直流电源所经历的瞬态过程。

（2）引起RL电路瞬态过程的内因和外因分别是什么？（3）除开接通电源可以引起RL电路瞬态过程外，还有哪些因素可以引起瞬态过程？（4）什么叫换路？【对基础较差的同学掌握问题（2）（3）（4）】2、RL电路中的换路定律（5）RL电路中什么能量不能跃变？能量的计算公式是什么？反映在电路中，什么物理量不能跃变？（6）RL电路中换路定律的内容是什么？（7）没有储能的电感，在换路瞬间，是相对于开路还是相对于短路？为什么？（8）RL电路中，不能跃变的量有哪些？【对基础较差的同学掌握问题（5）、（6）】3、RL电路中电流、电压初始值的计算（9）RL电路中电流、电压初始值计算的步骤是什么？（10）试标出RL电路接通电源瞬间，各电流、电压的参考方向。

【对基础较差的同学可根据自己实际情况，能掌握多少是多少。

】课堂练习：如图为一测量电感中电流以及两端电压的电路图，E=4V,R=2Ω,电压表内阻RV =2.5KΩ, 电流表内阻RA=2Ω,合上开关S进行测量，(1)试估算测量值的大小；（2）在测量过程中，若不小心断开开关S，将出现什么样的后果？换路定律（RL电路）预习自查提纲：1、RL电路接通直流电源的瞬态过程（1）叙述RL电路接通直流电源所经历的瞬态过程。

（2）引起RL电路瞬态过程的内因和外因分别是什么？（3）除开接通电源可以引起RL电路瞬态过程外，还有哪些因素可以引起瞬态过程？（4）什么叫换路？【对基础较差的同学掌握问题（2）（3）（4）】2、RL电路中的换路定律（5）RL电路中什么能量不能跃变？能量的计算公式是什么？反映在电路中，什么物理量不能跃变？（6）RL电路中换路定律的内容是什么？（7）没有储能的电感，在换路瞬间，是相对于开路还是相对于短路？为什么？（8）RL电路中，不能跃变的量有哪些？【对基础较差的同学掌握问题（5）、（6）】3、RL电路中电流、电压初始值的计算（9）RL电路中电流、电压初始值计算的步骤是什么？（10）试标出RL电路接通电源瞬间，各电流、电压的参考方向。

.-换路定律————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：12.1 换路定律、一阶电路的三要素法考纲要求：1、了解电路瞬态过程产生的原因。

2、掌握换路定律。

教学目的要求：1、了解电路瞬态过程产生的原因。

2、掌握换路定律。

教学重点：换路定律教学难点：换路定律课时安排：4节课型：复习教学过程：【知识点回顾】一、瞬态过程（过程）1、定义：。

2、瞬态过程产生的原因外因：。

内因：。

（元件上所储存的能量突变是产生瞬态过程的根本原因。

）二、换路定理1、换路：。

2、换路定理（1）定义：。

（2）表达式：。

3、应用电容器：换路前未储能，在换路瞬间，相当于。

换路前储能，在换路瞬间，相当于。

电感：换路前未储能，在换路瞬间，相当于。

换路前储能，在换路瞬间，相当于。

在稳态1和稳态2时，电感相当于，电容器相当于。

4、注意事项：只有和不能跃变，其他的电压和电流可以跃变。

5、电压、电流初始值的计算（1）；（2）；（3） ；（4） ；【课前练习】一、判断题1、发生过渡过程时，电路中所有电流、电压均不能发生突变。

( )2、在电路的过渡过程中，电感中的电流和电容两端的电压是不能突变的。

( )3、在电路的换路瞬间，电感两端电压和电容中的电流是可以突变的。

( )4、换路定律不仅适用于换路的瞬间，也适用于瞬态过程中。

( )5、电路的瞬态过程是短暂的，其时间的长短是由电路的参数决定的。

( )6、电路中只要有储能元件，且进行换路，就会存在过渡过程。

( )7、电容元件的电压、电流可由换路定律确定。

( )二、选择题1、如图所示电路中，t=0时，开关闭合，若uc （0-）=0，则ic(0+)为( )A ．0B ．1AC ．2A D.∞2、如图所示电路，t=0时开关打开，则u(O+)为( )A ．25VB ．- 25VC ．OV D. 50V3、图示电路中．，t=0时开关S 闭合，那么电路中电流的初始值和稳态值分别为( )A ．iL(0+)=R E 2 iL (∞)=O ； B ．iL(0+)=O iL (∞)= RE ； C. iL(0+)=R E 2 / iL (∞)= R E ; D ．iL(0+)=R E iL (∞)= R E 2第1题图 第2题图 第3题图4、如图所示电路中，t=0时开关断开，则8Ω电阻初始电流i(0+)为 ( )A. 2A B ．- 2A C ．4A D ．- 4A5、如图所示电路中，t=0时开关打开，则uc(0+)为 ( )A ．3 VB ．-3VC ．OVD ．6V6、如图所示电路中，在已稳定状态下断开开关S ，则该电路( )A.因为有储能元件L ，产生过渡过程B ．因为电路有储能元件，且发生换路，要产生过渡过程C ．因为换路时元件L 上的电流储能不发生变化，不产生过渡过程D ．因为电路有储能元件，但不能确定是否有过渡过程第4题图 第5题图 第6题图三、填空题1、电路产生瞬态过程的充分条件是,必要条件是(1) ，(2) .2、RL串联电路，已知，L=2H，R=4Ω，iL(0-)=2 A，在t=0时闭合开关S对电阻R放电，则电阻R在此放电过程中吸收的能量为，电感元件在未放电前储存的能量为。

换路定律12.1 换路定律、⼀阶电路的三要素法考纲要求：1、了解电路瞬态过程产⽣的原因。

2、掌握换路定律。

教案⽬的要求：1、了解电路瞬态过程产⽣的原因。

2、掌握换路定律。

教案重点：换路定律教案难点：换路定律课时安排：4节课型：复习教案过程：【知识点回顾】⼀、瞬态过程（过程）1、定义：。

2、瞬态过程产⽣的原因外因：。

内因：。

（元件上所储存的能量突变是产⽣瞬态过程的根本原因。

）⼆、换路定理1、换路：。

2、换路定理（1）定义：。

（2）表达式：。

3、应⽤电容器：换路前未储能，在换路瞬间，相当于。

换路前储能，在换路瞬间，相当于。

电感：换路前未储能，在换路瞬间，相当于。

换路前储能，在换路瞬间，相当于。

在稳态1和稳态2时，电感相当于，电容器相当于。

4、注意事项：只有和不能跃变，其他的电压和电流可以跃变。

5、电压、电流初始值的计算（1）；（2）；（3）；（4）；【课前练习】⼀、判断题1、发⽣过渡过程时，电路中所有电流、电压均不能发⽣突变。

( )2、在电路的过渡过程中，电感中的电流和电容两端的电压是不能突变的。

( )3、在电路的换路瞬间，电感两端电压和电容中的电流是可以突变的。

( )4、换路定律不仅适⽤于换路的瞬间，也适⽤于瞬态过程中。

( )5、电路的瞬态过程是短暂的，其时间的长短是由电路的参数决定的。

( )6、电路中只要有储能元件，且进⾏换路，就会存在过渡过程。

( )7、电容元件的电压、电流可由换路定律确定。

( )⼆、选择题1、如图所⽰电路中，t=0时，开关闭合，若uc （0-）=0，则ic(0+)为( )A ．0B ．1AC ．2A D.∞2、如图所⽰电路，t=0时开关打开，则u(O+)为( )A ．25VB ．- 25VC ．OVD. 50V3、图⽰电路中．，t=0时开关S 闭合，那么电路中电流的初始值和稳态值分别为( )A ．iL(0+)=R E 2 iL (∞)=O ； B ．iL(0+)=O iL (∞)=RE ； C. iL(0+)=R E 2 / iL (∞)=R E 。

换路定律练习题换路定律练习题一、引言在我们的日常生活中，我们经常会遇到需要做出选择的情况。

无论是选择职业、选择伴侣，还是选择购买的商品，我们都需要做出决策。

而换路定律则是一个有趣且实用的原则，可以帮助我们更好地做出决策。

本文将通过一些练习题来帮助读者更好地理解和应用换路定律。

二、练习题1. 情景一：小明是一名大学生，他想选择一个实习机会来提升自己的专业能力。

他收到了两个实习机会的邀请，一个是在一家大型跨国公司的研发部门实习，另一个是在一家初创公司的创新团队实习。

小明对这两个机会都很感兴趣，但他只能选择一个。

根据换路定律，他应该如何做出选择？2. 情景二：小红是一名职场新人，她在一家公司工作了一段时间后，发现自己对公司的文化和价值观并不认同。

她感到困惑，不知道是继续在这家公司工作，还是寻找其他工作机会。

根据换路定律，她应该如何做出选择？3. 情景三：李先生是一位投资者，他手中有一笔可投资的资金。

他听说股市和房地产市场都有很大的投资机会，但他不确定应该选择哪个市场进行投资。

根据换路定律，他应该如何做出选择？三、解题思路1. 对于小明来说，他可以先列出两个实习机会的优点和缺点。

比如，大型跨国公司可以提供更多的资源和机会，但可能会缺乏创新的氛围；而初创公司则可能提供更多的学习和成长机会，但也存在风险较大的可能性。

然后，他可以根据自己的兴趣、目标和价值观来权衡这些优缺点，选择与自己最匹配的实习机会。

2. 对于小红来说，她可以先思考自己对公司文化和价值观的重要性。

如果这对她来说非常重要，那么她可以考虑寻找其他符合自己价值观的工作机会。

但如果她认为公司的文化和价值观并不是最重要的因素，那么她可以考虑在当前公司继续工作，同时寻找其他方式来满足自己的需求，比如参加培训课程或加入行业组织。

3. 对于李先生来说，他可以先了解股市和房地产市场的风险和回报特点。

然后，他可以根据自己的风险承受能力、投资目标和时间规划来选择合适的市场进行投资。

RC电路时间常数1)、RC电路过渡过程产生的原因图1简单RC电路如图1所示,外加电压源为US,初始时开关K打开,电容C上无电压,即uC(0－)=0V。

当开关K闭合时,US加在RC电路上,由于电容电压不能突变,此时电容电压仍为0V,即uC(0+)=0V。

由于US现已加在RC组成的闭合回路上,则会产生向电容充电的电流i,直至电容电压uC=US时为止。

根据回路电压方程,可写出解该微分方程可得其中τ=RC。

根据回路电压的分析可知,uC将按指数规律逐渐升高,并趋于US值,最后达到电路的稳定状态,充电波形图2所示。

图22)、时间常数的概念及换路定律:从以上过程形成的电路过渡过程可见,过渡过程的长短,取决于R与C的数值大小。

一般将RC的乘积称为时间常数,用τ表示,即τ=RC时间常数越大,电路达到稳态的时间越长,过渡过程也越长。

不难瞧出,RC电路uC(t)的过渡过程与电容电压的三个特征值有关,即初始值uC(0+)、稳态值uC(∞)与时间常数τ。

只要这三个数值确定,过渡过程就基本确定。

电路状态发生变化时,电路中的电容电压不能突变,电感上的电流不能突变。

将上述关系用表示式写出,即:一般将上式称作换路定律。

利用换路定律很容易确定电容上的初始电压微分电路电路结构如图W-1,微分电路可把矩形波转换为尖脉冲波,此电路的输出波形只反映输入波形的突变部微分电路分,即只有输入波形发生突变的瞬间才有输出。

而对恒定部分则没有输出。

输出的尖脉冲波形的宽度与R*C有关(即电路的时间常数),R*C越小,尖脉冲波形越尖,反之则宽。

此电路的R*C必须远远少于输入波形的宽度,否则就失去了波形变换的作用,变为一般的RC耦合电路了,一般R*C少于或等于输入波形宽度的微分电路1/10就可以了。

微分电路使输出电压与输入电压的时间变化率成比例的电路。

微分电路主要用于脉冲电路、模拟计算机与测量仪器中。

最简单的微分电路由电容器C 与电阻器R组成(图1a)。

若输入ui(t)就是一个理想的方波(图1b),则理想的微分电路输出u0(t)就是图1c的δ函数波:在t=0与t=T 时(相当于方波的前沿与后沿时刻), ui(t)的导数分别为正无穷大与负无穷大;在0＜t＜T 时间内,其导数等于零。