动态电路分析课件

电路中的总功率_____.
如图所示电路中，电源两端电压保持不变，只 闭合开关 S1，电流表、电压表均有示数；若再 闭合开关S2，不考虑温度对灯丝电阻的影响， 下列说法正确的是（ ）
A．电压表的示数变大 B．电流表的示数变大 C．电路的总电阻变大 D．电路的总功率变小
图所示是并联电路的电路图，电源电压保持不 变，不考虑电源内阻，当闭合开关S1，灯泡L1 发光，再闭合开关S2，则整个电路（ ）
表的示数_____,电压表的示数______.
闭合S，灯泡L正常发光；再闭合S1，灯泡的亮
度
（选填“变亮”“变暗”或“不
变”），电流表读数
；电路消耗的总
功率
。（以上二空选填“变大”“变
小”或“不变”）
电源两端的电压一定，开关S1闭合，如果要使 电压表的示数减小，电流表的示数增大，则 下列操作中可行的是（ ）
如图所示的电路中，电源电压保 持不变，闭合开关S后,电压表示 数_____电流表示数________电 路中的总电阻_____电路消耗的 总功率______.
正确的是（ ）
A．S1 S2都断开时，三个电灯串联 B．S1、S2都闭合时，三个电灯并联 C．S1 S2都闭合时，电流表A1的示数大于A2的
A．2：3 B．3：2
C．5：2 D．1：2
如图所示电路中Leabharlann 电键K由断开到闭合时，电流表A的示数将
，电压
表V的示数将
。
．如图所示的电路，当开关由断开 变为合上时，电流表的示数______， 电压表的示数____ ,两表示数的比值 ______,
电源两端的电压保持不变，开关S1闭 合，当开关S2由闭合到断开时，判断 电流表、电压表示数的变化，电流
例8题图

Байду номын сангаас
将
，电流表的示数
将
.（选填“变大”、
“变小”或“不变”）
12
分析：灯L1与L2组成并联电路， 并联电路中U=U1=U2，因此， 电压表的示数不变；
13
分析：电流表测量通过L2的 电流，因此，开关由断开到 闭合时，电流表示数将变大。
14
4、如果是串联电路， 根据分压电压小于总电 压或分压作用进行判断 电压表的变化。
5
例题1： 如图，电源电压保持不变，当开关S由断 开到闭合时，电流表的示数将______， 电压表与电流表示数的比值将______ （填“变大”“变小”或“不变”）．
6
分析：如图，去掉电压表，开关 S断开时，去掉电压表，画出简 化电路，可判断出电路连接为串 联；
7
分析：电压表测量R两端的电 压，示数小于电源电压。
8
分析：灯L被短路，只有电阻R工作， 电阻变小，电流变大；
9
分析：电压表测量R两 端电压，等于电源电压。
10
结论：电流表的示数 将_变大 ，电压表与 电流表的示数比等于 R的阻值，保持不变。
11
例2：
如图9所示电路中，当开关S由
断开到闭合时，电压表的示数
动态电路问题
开关型动态电路
1
开关型动态电路问题的一般步骤：
1、判断电路的连 接方式是串联还 是并联；
2
开关型动态电路问题的一般步骤：
2、判断电表的测 量对象；
3
开关型动态电路问题的一般步骤：
3、开关闭合或断开时， 电阻变大还是变小，电 阻变大，电流变小，电 阻变小，电流变大；
4
开关型动态电路问题的一般步骤：

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R V
0
A
闭合开关，电压表有示数， 闭合开关，电压表有示数，电流表 无示数，故障是什么？ 无示数，故障是什么？
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作业： 作业： 1、熟记串、并联的规律及欧 、熟记串、 姆定律公式 2、电流表、电压表、滑动变 、电流表、电压表、 阻器的使用方法 3、完成考试说明中的电学题 、
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电路分析
长春市第一六0中学 宋国亮 sgl244070223@
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电压表V 示数为3v, V 示数为 ,V 示数为7v 电压表 示数为 示数为9v,则每个灯泡两端电压及 示数为 则每个灯泡两端电压及 电源电压各是多少
1 2
3
v L
1
L v
2
v
3
1
L
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3
2
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A
1、当变阻器滑片 、 向右端移动时， 向右端移动时，电 压表和电流表示数 怎样变化？ 怎样变化？ 2、当开关闭合后， 、当开关闭合后， 各表示数怎样变化？ 各表示数怎样变化？
V V
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1
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一、简化电路（取下断路部分，画 简化电路（取下断路部分， 出等效电路图） 出等效电路图） 二、判断电路（可用消元法） ，联想 判断电路（可用消元法） 相关规律（电流、电压、电阻规律） 相关规律（电流、电压、电阻规律） 三、分析电路（找出变量与不变 分析电路（ 利用欧姆定律分析） 量，利用欧姆定律分析）

14-1 拉普拉斯变换的定义-5
第十四章 线性动态电路的复频域分析
8
例14-1 (2)
(2)单位冲激函数的象函数
f(t)＝δ(t)
F ( s ) L [f( t) ] ( t) e sd t t 0 ( t) e sd t e t s ( 0 ) 1
0
0
证 令τ＝t-t0
2019/9/18
14-2 拉普拉斯变换的基本性质-6
第十四章 线性动态电路的复频域分析
16
例14-5
求图13-1所示矩形脉冲的象函数。 解 图13-1中矩形脉冲用解析式表示
f(t)=ε(t)-ε(t-τ) 因为£[ε(t)]＝1/s，根据延迟性质
又根据拉氏变换的线性性质，得
令s＝p1，则等式除第一项外都变为零，这样求得 K1＝[(s-p1)F(s)]s=p1
同理可求得K2、K3、…、Kn。 所以确定式(13-4)中各待定系数的公式为
Ki＝[(s-p1)F(s)]s＝pi i＝1、2、3、…、n
2019/9/18
14-3 拉普拉斯反变换的部分分式展开-3
第十四章 线性动态电路的复频域分析
2019/9/18
14-1 拉普拉斯变换的定义-1
第十四章 线性动态电路的复频域分析
4
拉氏变换-1
一个定义在[0，∞)区间的函数f(t)，其拉普拉斯
变换式F(s)定义为 F(s) f(t)estdt 0
s=σ+jω为复数，F(s)称f(t)的象函数，f(t)称F(s) 的原函数。简称拉氏变换。 f (t)拉氏变换F(s)存在条件是该式右边积分为有 限值，e-st称收敛因子。 对函数f(t)，如存在正有限值常数M和c，使得 对 于所有t满足条件 |f(t)|≤Mect 则f(t)的拉氏变换式F(s)总存在。

8. (2023葫芦岛21题3分)如图所示，电源电压不变，闭合开关S，滑动变阻 器的滑片向左移动的过程中，电压表 的示数__不__变____，电流表 的示数 _变__大___，电压表 的示数与电流表 示数的乘积_变__大___．(以上三空均选 填“变大”“变小”或“不变”)
其他地市真题展示 9. (2020大连11题2分)如图所示的电路，电源电压保持不变．闭合开关S， 在滑动变阻器的滑片从a端向b端移动的过程中，不计温度对灯丝电阻的 影响，则电路总功率P与电压表示数U之间的关系图像为( A )
7. (2023辽阳21题3分)如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，将滑动 变阻器的滑片P向左移动，电压表 的示数__不__变____，电压表 的示数与 电流表 的示数之比___不__变___，电流表 的示数与电流表 的示数的差 ___变__小___．(以上三空均选填“变大”“变小”或“不变”)
5. (2021抚顺本溪辽阳6题2分)如图所示电路，开关闭合，向右调节滑动变 阻器的滑片．下列判断正确的是( C ) A. 电流表示数变大 B. 电路的总功率变大 C. 电压表 与电压表 示数之差变小 D. 电压表 与电流表 示数之比变小
6. (2021沈阳9题2分)(多选)如图所示，闭合开关后，当滑片向右移动时(不 考虑温度对灯泡电阻的影响)，下列说法正确的是( CD ) A. 电流表示数变大 B. 电压表 示数不变 C. 电压表 示数与电流表示数比值变大 D. 电压表 示数与电流表示数乘积变小
命题点 3 开关通断引起的动态电路分析(沈阳2考，本溪2023.19，铁岭2023.20，
辽阳2考)
12. (2022沈阳13题2分)如图所示，电源电压恒定，电路中各元件完好， 在工作过程中不会损坏．若只闭合S1时，移动滑片P，使灯泡变亮的过程 中，电压表的示数__变__小____；若滑片P移至a端，只闭合S2时，与S1和S2 同时闭合时相比，电流表的示数_不__变___．(以上两空均选填“变大”“变小” 或“不变”)

+j -B A -B A A -B +1 B
乘除运算 j j a b 设 A a j a a e , B b j b b e
1 2 1 2
则A B ( a ja ) ( b jb ) ( a b a b ) j ( a b a b ) 1 2 1 2 1 1 2 2 1 2 2 1
稳态分量
t
-U Cm uC
暂态分量
由于u与i 有关，而i 与计时起点（即开关动作的 时刻）有关 ，因此开关动作时刻的不同将会影响暂态 分量的大小。
第十章 交流动态电路
§10－1 正弦交流电的基本概念 §10－2 正弦RC电路的分析 §10－3 正弦量的相量表示 §10－4 用相量法求微分方程的特解
Aa ja a b a b a b a b 1 2 1 1 2 2 2 1 1 2 2 2 j 2 2 Bb jb b b b b 1 2 1 2 1 2
或
j j ( ) A B a e b e a b e
j a
b a b
A a e a j( a b) e j b B b e b 例： 设 A aeja o o j j ( 90 ) j 90 a a A e a e a e 则 j o o j ( 9 0 ) j 9 0 j a a j A e a e a e o o j j ( 180 ) j 180 a a 1 A e a e a e
2 2 a a a 1 2 arctg (a2 a 1)
+j a2 A a

a1
+1
a1 a cos a2 a sin

的最大阻值和灯泡串联，由图象可知，当电压表示数为
1.5 V时，电路中的电流I＝0.3 A，U滑＝IR滑＝0.3 A×10 Ω＝3 V，U＝UL＋U滑＝1.5 V＋3 V＝4.5 V，故A
正确； 由图象可知，小灯泡两端的电压为3 V时，电路中的电流
I′＝0.5 A，PL额＝UL额I′＝3 V×0.5 A＝1.5 W，故B 正确；小灯泡正常发光时，滑动变阻器两端的电压U滑′ ＝U－UL额＝4.5 V－3 V＝1.5 V，滑动变阻器接入电路 中的电阻R滑′＝I′(U′滑)＝0.5 A(1.5 V)＝3 Ω，故 D正确；滑动变阻器消耗的电功率P滑′＝U滑′I′＝1.5
V×0.5 A＝0.75 W，故C错误．
• 例3:如Biblioteka 所示,电源电压恒定，小灯泡上标有“2V 1W”
的字样，滑动变阻器R2的最大阻值为50Ω ．求： • (1)小灯泡正常发光时的电阻．
• (2)断开开关S1．闭合开关S、S2、S3．将滑片P移到距a 端的长度为总长ab的l／5位置时．小灯泡L恰好正常发 光．电源电压是多少?
• 类型一：开关引起的电路变化
• 例 到1闭：如合图的所过示程电中路，，下开列关有S关1闭说合法，正开确关的S是2由（断C 开)
• A．电压表示数不变，电流表示数变大 • B．电压表示数变大，电流表示数变小 • C．电压表和电流表的示数的比值不变 • D．电压表和电流表的示数的比值变大
解题思路:由电路图可知，开关S2断开时，两电阻串
联，电压表测R1两端电压，即电路中部分电压，小 于电源电压。开关S2闭合时，电路为R1的简单电路，
电压表测电源电压，因而电源电压表示数变大，故A 不正确。开关S2由断开到闭合的过程中，电路中的 总电阻变小，由I=U/R可知，电路中的电流变大，即 电流表的示数变大，故B不正确；因电压表和电流表

R1
R2 A
E
031.上海静安区07-08学年第一学期期末检测 16
16、如下图电路，电源内阻不能忽略，R1阻值小于变
阻器的总电阻，当滑动变阻器的滑片P停在变阻器的
中点时，电压表的示数为U，电流表的示数为I。那么，
滑片P由中点向上移动的全过程中 (
B) C
A. 电压表的示数始终小于U ； B. 电流表的示数始终大于I； C. 电压表的示数先增大后减小； D. 电流表的示数先减小后增大。
应用“串反并同〞法那么分析同样可得到结果：
R1增大，R3与R1串联，电流I3、电压U3均减小； R2、R4与R1并联，电流I2、I4均增大；
电压U2 、U4均增大。
三、分压器电路总电阻的变化
如下图分压电路中，滑动变阻器可以视为由两段电阻 构成，其中一段与电器并联〔以下简称并联段〕，另 一段与并联局部相串联〔以下简称串联段〕；设滑动 变阻器的总电阻为R，灯泡的电阻为R灯，与灯泡并联 的那一段电阻为R并，那么分压器的总电阻为：
a VE r R
A
R1 b R2
C．电压表读数增大，电流表读数减小
D．电压表读数减小，电流表读数增大
源内阻，R1和R3均为定值电阻，R2为滑动变阻器。
当R2的滑动触点在a端时合上开关S，此时三个电
表A1、A2和V的示数分别为I1、I2和U。现将R2的
滑动触点向b端移动，那么三个电表示数的变化情
况是 〔B 〕 A．I1增大，I2不变，U增大
R1 A1
R3
B．I1减小，I2增大，U减小 C．I1增大，I2减小，U增大
R1
R2
A
P
V
032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测 6

4、电路初始条件（初始值）的确定 电路理论基础
求初始值的一般方法：
(1) 由换路前稳态电路求uc(0)和iL(0)；
(2) 由换路定律，得uC(0+)和iL(0+)；
(3) 作0+等效电路： 电感用电流为iL(0+)的电流源替代。电容用电压为uC(0+)的 电压源替代
0-电路
0+等效电路 0-电路 0+等效电路
1.8% 0.07%
0.368U0 0.135U0
0
2 3 4
5 t
理论上讲 t 时，电路达到稳态。但工程实践上一般认
为经过3 5 时间，过渡过程结束，电路达到新的稳态。
（3）RC一阶电路仿真分析
2
R1 1
V1 1kΩ
1kHz
C1
5V
50nF
XSC1
换路定律成立。
换路定律: qC (0+) = qC (0) uC (0+) = uC (0)
L (0+)= L (0 )
iL(0+)= iL(0 )
(2) 换路定律是建立在能量不能突变的基础上，
能量的积累和释放都需要一定的时间。
WC
1 2
CuC2
WL
1 2
LiL2
WC不能突变 WL不能突变
uC不能突变 iL不能突变
稳态 换路已发生了很长时间
iL、 UC 不变
代数方程组描述电路
动态 换路刚发生
iL 、 uC 随时间变化
微分方程组描述电路
6、动态电路分析方法
电路理论基础
经典法
时域分析法
拉普拉斯变换法 频域分析法
状态变量法

学习使用仿真软件，通过仿真实验加 深对电路特性的理解。
未来研究方向
研究新型电路元件和材料对闭合电路欧姆定律的影响。 研究如何提高电路的能量转换效率和稳定性。
探索动态电路在物联网、智能控制等领域的应用前景。
深入研究电路的量子效应和拓扑性质，开拓新的研究领 域。
THANKS
感谢观看
通过拉普拉斯变换，将时域中的电路方程转换为频域中的 传递函数，从而简化了分析过程。在得到传递函数后，可 以通过对其进行求解得到电路的响应。拉普拉斯变换法在 分析复杂动态电路时具有很大的优势。
04
实例分析
一阶RC电路分析
总结词
RC电路是包含一个电阻和一个电容的电路，其动态特性 可以通过一阶微分方程描述。
一阶RL电路分析
RL电路是包含一个电阻和一个电感的电路，其动态特 性可以通过一阶微分方程描述。
输入 标题
详细描述
在RL电路中，电流和电压的变化率由电阻决定，而磁 通量的变化由电感决定。通过求解一阶微分方程，可 以分析电路的瞬态响应和稳态响应。
总结词
瞬态响应
当电流达到稳定状态后，电压等于电源电动势与电阻 压降之差，此时电路进入稳态。此时，电路的电阻等
动态电路分析的重要性
动态电路分析是电路分析的重要组成部分，它涉及到电路中电压、电流和功率等参数随时间 的变化情况。
动态电路分析在实际应用中具有重要意义，例如在电力系统中，需要对电力电子装置进行动 态分析以优化控制策略；在通信系统中，需要对信号传输线路进行动态分析以提高信号质量 。
通过动态电路分析，可以深入了解电路的工作原理和性能特点，为电路设计、优化和控制提 供理论支持和实践指导。
熟悉动态电路的分析方法，包 括电路的微分方程和传递函数