电工技术 第5章 电路的暂态分析

i(0 )
S +
U -
+
u0 (0 ) R2
-
uC (0 )＝uC (0－)＝0V
iC
(0
)＝Biblioteka U R26V 20k0.3 mA
u0 (0 )＝6V
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第5章 一阶电路暂态分析——暂态过程与换路定则
3.t 等效电路
i
S
U
C uC
R1
u0 R2
L短路 C开路
i() U 6V 0.2mA R1 R2 30kΩ
L短路
t 0 C开路
L短路
t
C开路
L电感
C电容
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第5章 一阶电路暂态分析——暂态过程与换路定则
L恒流源如电流为0，则将恒流源断开处理
t 0＋ C恒压源如电压为0，则将恒压源短路处理
iL(0_)
＋
uC(0_)
－
iL(0+)
电感的等效变换
iL(0+)=0A时
＋
uC(0+)
分析瞬态过程产生条件和原因，引伸确定储能元
件的初始值换路定律，用经典分析方法导出RC一阶
电路的零输入响应、零状态响应及全响应。分析三要
素法组成，利用三要素法分析RL一阶电路的零输入响
应、零状态响应及全响应，强化三要素法具体应用。 理解瞬态过程中电压和电流随时间变化的规律和
物理意义以及时间常数对瞬态过程的影响，充分利用 瞬态过程的特性为人类服务，避免它造成危害和损失。
+ uC () –
i()
S
U
R1 +
u0 () R2

例5-8
i i(0 )e

t

损坏电 185.2e 12560 t A 压表

t RC
uC (t ) uC () [uC (0 ) uC ()] e
•从初始值变化到稳态值，可能充电也可能放电。
5.2 一阶RC电路的暂态分析
例5-5
求 u C (t )
解：由换路前的稳态电路和换路定律得
uC (0 ) uC (0 ) 40V
10 40 / 20 120 V 1 / 20 1 / 20
3Байду номын сангаас


5103 t
)V
t 0
5.2 一阶RC电路的暂态分析
3. 一阶RC电路的全响应
duC RC uC U dt
uC U Ae uC (t ) uC
uC (t ) U (U 0 U )e
t


t
uC (0 -) = U0
由初始条件 uC (0+)=U0 定积分常数 A
uC (0 ) U
t =0时 S 1 t≥0+时， 换路
1 2 WC (0 ) CU 0 2
无激励，但uC(0+)=U
放电过程
5.2 一阶RC电路的暂态分析
1. 一阶RC电路的零输入响应
1）电容电压 uC 的变化规律 (1) 列 KVL方程
duC u R RiC iC C dt duC 代入上式得 RC uC 0 dt
5.1 换路定律与电路的初始值
初始值求解：
(1) uC( 0+)、iL ( 0+) 的求法 1) 先由t =0-的电路求出 uC ( 0– ) 、iL ( 0– )；

二、实验设备
实验板 函数发Leabharlann 器 示波器 铁心电感器一块 一台 一台 一个
三、实验内容
四、注意事项
（1）使用示波器时，应先打开电源 开关预热3~5min，然后调节聚焦旋 钮，是扫描线跳到最清晰为止。为 避免示波器的荧光屏烧坏或过早老 化，辉度不宜调得过大。
（2）使用函数发生器时，应注意在 任何时候都不能把输出端短接。
实验三 RC、RL电路的暂态 分析及其应用
一、实验目的 （1）用实验的方法研究和分析RC串联电路在
矩形脉冲信号作用下的暂态过程，学习时间 常数的测量方法。 （2）定性了解RL串联电路在矩形脉冲信号作 用下的暂态过程。 （3）定性了解RLC串联电路在矩形脉冲信号作 用下的暂态过程。 （4）学习示波器及函数发生器的使用方法。

一、单选题1、工程上认为R＝25Ω、L=50mH的串联电路中发生暂态过程时将持续（）。

A.0～2msB.37.5～62.5msC.6～10msD.30～50ms正确答案：C2、在换路瞬间，下列说法中正确的是（）。

A.电感电流不能跃变B.电容电流不能跃变C.电感电压必然跃变D.电容电流必然跃变正确答案：A3、电容元件是（）元件。

A.线性元件B.耗能元件C.储能元件D.以上答案都不对正确答案：C4、关于RL电路的时间常数，下面说法正确的是（）A.与R成反比，与L成正比B.与R、L成正比C.与R成正比，与L成反比D.与R、L成反比正确答案：A5、动态电路工作的全过程是（）。

A.换路—前稳态—过渡过程—后稳态B.换路—前稳态—后稳态—过渡过程C.前稳态—过渡过程—换路—后稳态D.前稳态—换路—过渡过程—后稳态正确答案：D二、判断题1、换路定理指出：电感两端的电压是不能发生跃变的，只能连续变化。

（）正确答案：×2、RC串联电路如果在C两端再并联一个电阻，则时间常数会变大。

（）正确答案：×3、三要素法只能计算全响应，不能计算零输入响应和零状态响应。

（）正确答案：×4、求解时间常数时，一定要使动态电路处于换路之前的状态。

（）正确答案：×5、动态电路在换路时一定产生过渡过程。

（）正确答案：√6、时间常数越小，电路的变化速度越慢。

（）正确答案：×。