伴随网络法在线性电路瞬态分析中的应用
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响应对激励的灵敏度分析 线性
无独立源零状态S U
S I -
o
U
+
o S S U AU BI =+A U U =∂∂S o B I U =∂∂S o 响应对激励的灵敏度定义 o S 0S U U I ==o 0S S U I U ==
互易定理1:对于含有一个独立电压源和若干线性二端电阻的电路,当此电压源在某一端口A 作用时,在另一端口B 产生的短路电流等于把此电压源移到端口B 作用而在端口A 所产生的短路电流。
电压、电流的参考方向见图 N S U S S
ˆU U =o o ˆI I =o I N ˆ
互易定理2:对于含有一个独立电流源和若干线性二端电阻的电路,当此电流源在某一端口A 作用时,在另一端口B 产生的开路电压等于把此电流源移到端口B 作用而在端口A 所产生的开路电压。
电压、电流的参考方向见图 N -+o U S I S S
ˆ
I I =-=+
o
o ˆ
U U N ˆ
如果在数值上I s 与U s 相等,则U 0与 在数值上也相等。
其中I s 与 及U s 与 U 0 分别取同样单位。
0ˆI N o
U +-S U S S ˆI U =o o ˆU I -=N ˆ0ˆI 定理3:对于 图所示电路,。
第五章 电路的瞬态分析【引言】①○2当电路发生接通、断开、联接方式改变及电路参数突然变化时,电路将从一种稳态变换到另一种稳态,这一变换过程时间一般很短,称为瞬态过程或简称瞬态(也称暂态过程或过渡过程)。
○3学习目的和要求1、了解产生瞬态过程的原因和研究瞬态过程的意义。
2、掌握分析一阶电路的三要素法。
理解初始值、稳态值、时间常数的概念。
3、理解RC电路和RL电路瞬态过程的特点。
4、了解微分电路和积分电路本章重点:分析一阶电路的三要素法,RC电路的充放电过程。
本章难点:初始值的确定。
5-1 瞬态过程的基本知识一、电路中的瞬态过程【演示】用根据图5-1-1制作的示教板。
观察开关S 合上瞬间各灯泡点亮的情况。
稳定状态(简称稳态)瞬态分析的目的 交流电路:电压、电流为某一稳定的时间函数直流电路:电压、电流为某一稳定值掌握瞬态过程规律,获得各种波形的电压和电流。
防止出现过电压或过电流现象,确保电气设备安全运行。
【讲授】开关S合上瞬间二、换路定律【讲授】①换路定律是表述换路时电容电压和电感电流的变化规律的,即换路瞬间电容上的电压和电感中的电流不能突变。
②设以换路瞬间作为计时起点,令此时t=0,换路前终了瞬间以t=0—表示,换路后初始瞬间以t =0+表示。
则换路定律可表示为:u C(0+)= u C(0—)换路瞬间电容上的电压不能突变i换路瞬间电感中的电流不能突变【说明】①换路定律实质上反映了储能元件所储存的能量不能突变。
因为W C=21CuC2、W L=21LiL2,u C和i L的突变意味着能量发生突变,功率p=twdd趋于无穷大,这是不可能的。
②当电路从一种稳定状态换路到另一种稳定状态的过程中,u C和i L必然是连续变化的,不能突变。
这种电流和电压的连续变化过程就是电路的瞬态过程。
③电阻是耗能元件,并不储存能量,它的电流、电压发生突变并不伴随着能量的突变。
因此由纯电阻构成的电路是没有瞬态过程的。
电路中的瞬态分析和稳态分析电路是电子工程的重要组成部分,而电路分析是电子工程的基础,其中瞬态分析和稳态分析是电路分析中的两个重要概念。
瞬态分析和稳态分析都是研究电路中电压和电流变化的方法,但它们侧重点和目的有所不同。
瞬态分析是研究电路中电压和电流在初始或瞬间发生变化时的情况。
在电路刚刚通电或者断电时,电压和电流会发生瞬间的变化,我们需要通过瞬态分析来研究这种变化。
例如,当电路中的电容器和电感器充电或放电时,电压和电流都会经历瞬态过程。
这时,我们可以通过建立微分方程或使用拉普拉斯变换等方法,来分析电压和电流如何随时间变化,以及它们的最终趋势。
稳态分析则是研究电路在稳定状态下的电压和电流情况。
在电路运行一段时间后,电压和电流会达到一个稳定的状态,不再发生明显的变化。
这时,我们可以通过建立方程组或使用基尔霍夫定律等方法,来分析电路中各个元件的工作状态和性能。
例如,在一个由电阻、电容和电感器组成的电路中,当电路运行一段时间后,电压和电流会稳定在一个特定的数值,我们可以通过稳态分析来计算这些数值。
瞬态分析和稳态分析在电子工程中起着不可或缺的作用。
瞬态分析可以帮助我们了解电荷和能量如何在电路中传递和储存,从而更好地设计和优化电路。
稳态分析则可以帮助我们评估电路的稳定性和性能,从而确保电路的正常运行。
除了研究电压和电流的变化,瞬态分析和稳态分析还可以应用于其他方面。
例如,在电源系统中,电路中的突发电流和瞬态电压都会对设备的正常运行产生影响,通过瞬态分析和稳态分析,我们可以预测和解决潜在的问题。
同时,在信号处理和通信系统中,对电路中的瞬态和稳态进行分析也可以帮助我们优化信号传递和处理的效果。
总结起来,电路中的瞬态分析和稳态分析是电子工程中必不可少的工具。
瞬态分析关注电压和电流的瞬间变化,而稳态分析则关注电压和电流的稳定状态。
这两种分析方法在电路设计、电源系统、信号处理等领域都有广泛的应用。
通过瞬态分析和稳态分析,我们能够更好地理解和优化电路的性能,从而提高电子产品的品质和可靠性。