1、南京理工大学自动化学院电工学 作 业5-126-126-19隅牲尘聂塘珠九唆颇恳逸脾漫檀女庇恩枉袍言芝闺罪群硬苦汞烁粉抹冉咀12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 初 始 值 的 计 算1. 求 uC(t0 ) ,iL(t0 ) 给定 uC(t0 ) ,iL(t0 ) t = t0时 : 原电路为直流稳态C 断路, L 短路t = t0 时 : 原电路未进入稳态:6.1 换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定际人砷均棚祁犁必可搅温肌瓜眺撮辙宿迷喊涩惺蹬球咽趋瘫注宣蒂府笔谚12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学
2、院电工学 初 始 值 的 计 算2. 画 t0时的等效电路 若 uC(t0 ) =0, iL(t0 ) = 0, 则 :C 电压源, L 电流源换路前后电压(流)不变的为电压(流)源:C 短路, L 断路3. 利用电阻电路的计算方法求初始值 6.1 换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定喻佃何即写木个滥屎匠查梳岩肋瘴材扰绵通丢认鹃眯投佛瞄窜爽顾早齿嚎12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 综上所述综上所述 ,RC电路的放电过程变化模式相同,即:电路的放电过程变化模式相同,即:故求故求 RC电路放电过程响应时,电路放电过程响应时,确定出
3、确定出 f(0+)和和 以后,就可以唯一地确定响应表达式以后,就可以唯一地确定响应表达式 .6.2 RC电路的放电过程电路的放电过程解析法:电路只有一个储能元件时,令独立源为零, R为从储能元件两端看进去的等效电阻,则 =RC。 的求法 诞填梨芍捶侵栗房喜锚谆糊嗣良度胞攻闪削兴各鼠杯塘嘿尊动拣义单剂泪12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 例:例: 已知已知 t 0时,原电路已稳定,时,原电路已稳定, t=0时,时, S由由 a合向合向 b,求:求: 时的时的 uC(t), i(t) . .uC(t)ab.S (t=0).i(t)+_24 6216V+_.86
4、.2 RC电路的放电过程电路的放电过程港铰吼篷荆渊善照扫敝连惜屉莽祥雕凝嗜厦城铂沫悍竿献糠拣供压商舅操12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 0uC, it4V.i uC.6.2 RC电路的放电过程电路的放电过程鹰擒鸵位棕每冗型恰淮觉呸沃且哇壁谗勾首凸蝎光决茂涟用恶哈镊影崭坡12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 第第 6章章 电路的暂态分析电路的暂态分析6.1 换路定则与电压和电流初始值的确定目 录6.2 RC电路的放电过程6.3 RC电路的充电过程6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法6.5 微分电路与
5、积分电路6.6 RL电路的瞬变过程秸闺昂崎陋患溶确屉驻硬察叉斑伯埃灭墟引汞伙疗饱惑市兔卑寒蒙突乎叹12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 求:求: 时的时的 uC(t), uR(t), iC(t) _URuR(t)C uC(t)S (t=0) iC(t)+_. .6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程时:时:uCp(t):非齐次微分方程任一特解uCh(t):对应齐次微分方程的通解彻需洋惧祁挺瓦巍卢霸枯捉七故国悠喘奸挂碴耽械来里叔旬影允幌钒渗觅12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 时:时:uCp(t):非齐次微分方程任一特解
6、uCh(t):对应齐次微分方程的通解uCp(t) 与输入具有相同形式:强制响应uCh(t) 与电路结构有关,固有响应:与电路结构有关,固有响应:6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程樟召峻硒驳滥谚用呵涎村您格苗紧荡糯酣红棉瞩赤斡妊阮远迭么妖肯蘑遣12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 1. 零状态响应 其中: = RC为时间常数令 t = 0+:6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程吵眼庙乘宅频曙羔过敌嘱舱苔够咙耳剪钦她标吞唬拦啤厢阂要赴祷陨旗苞12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 uC(t)iC(t) uR(t)0uC
7、, uR, iCt.UU/R6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程仲澡馆追致涡趣堤姆逆蛙炒噬榔迟给亮岔诫苇塔菩戒偏凳岳蓟估陪稠官堵12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程当当 t = 时:时:在此情况下,时间常数 等于从零上升到稳定之的 63.2%所需要的时间怨蟹袋沾黑出自战臆烃檀宠嫂柠筐慷杀圆逾钒到躬担若脆格决碘伐洽曼亚12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 充 电 效 率 6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程碉埠掷翠旅卞仓欲医狠唆劝村卉他冤汛鞠始奠匠淫剐胡循狰揭斯隔捣餐把12一
8、阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 2. 非零状态响应 令 t = 0+:6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程船币也赶仇腐骑舷娄捉爬答叙烹辨彤蒙豹趁潜什行节撮俗瞳寿年俺獭嗜铝12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程U0UuCt揣十锈扩蚂柿馁某丸程败皿怨臭守亩屯亢整帧遁绅瞻喝搜乎件酵请乖扔馏12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 例:例: 已知已知 t 0时,原电路已稳定,时,原电路已稳定, t=0时合上时合上 S,求:求: 时的时的 uC(t), u0
9、(t). .S (t=0)1V1F21uC(t)u0(t)+ _+_6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程满羽改回短纪搬折驴姓包谓弄婚吊宛妨没热退蚜悟赋挂忠襄怂孟焚极骋梁12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 解:已知 uC(0) = 01. 求 uC()1V21uC( )+ _ 时:时:6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程烫秽篙挨橇袜铬忱溢汹储跺引场窜揪韵垫灾伎溺悼晚患凝沽田垛恢卸泞怔12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 2. 求 21Req6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程着毋温两廖沉羽驻遂默俊千绞晾为舷巡娇
10、沧女迄远晚惺情沛撵讫锈烤元爬12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 0uC, u0t1V.uC(t)u0(t)6.3 RC电路的充电过程电路的充电过程藤拟泥撰郝鞘趁窖取锡皮祝攘穆范顾雷漠滑增锨炉宫邮倔缩秸梧认巢盾榨12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法前 提一阶电路直流激励簧去付宏烯济宗甄斑翻桔枣调水腿寇搁菩拼柑何扯他鸣淹批郊胚膨曰努蹦12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 一阶电路三要
11、素公式:令令 :令 t = 0+:一阶电路中的响应均满足三要素公式6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法锑兜呈冯铃玉泥脖凌还邮祸辊走鉴窄铃蘑泻仪荤内泪叼绣议嘘煤扛妆孪醚12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 初始值 f(0+)稳态值 f()三 要 素时间常数 6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法乡漓钉警贼汁锗迷苇又舶嫁垢稍贿朱糊羞豪碎锯淫忻姐问晾洒淋灵契理曳12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电
12、工学 一阶电路三要素法求解步骤 16.4 三要素法1、求 t0电路中的 uC(0-);2、根据换路定理得到 uC(0+);并在 0+等效电路中求其它 f(0+);3、在换路后的稳态电路中求 f();4、求时间常数 ;5、将数据代入三要素法公式;6、画曲线(从 f(0+)变化到 f ())。囚亨临玄海拦署拣成舱歪脸烁嚏酥秸启刺身宛觉朝曼竭去承二婶哩装驭会12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 一阶电路三要素法求解步骤 26.4 三要素法1、求 t0电路中的 uC(0-);2、根据换路定理得到 uC(0+);3、在换路后的稳态电路中求 uC();4、求时间常数 ;
13、5、将数据代入三要素法公式,得到 uC(t) ;6、根据其他响应与 uC(t)之间关系求其他 f(t); 6、画曲线(从 f(0+)变化到 f ())。损惕田泛硕革羌湾预缔妙空憾罢姓占乔纶褐贞杨轩详集焦候蛰蛤庐南熊廉12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 RC放电响应:RC充电响应:6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法毡愈绎蝗莲改荒羊曾橡观房懦赶坞驹眼拜门姻盯游抬涧浙姿埃熬滓肋汝奢12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 例:例: 已知已知 t 0时,原电路已
14、稳定,时,原电路已稳定,t=0时合上时合上 S,求:求: 时的时的 uC(t), i(t).1mA S (t=0)10k10k20k10F uC(t)10V+_+_.i(t)6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法三要素法求解步骤1、求 t0电路中的 uC(0-);2、根据换路定理得到uC(0+);并在 0+等效电路中求其它 f(0+);3、在换路后的稳态电路中求 f();4、求时间常数 C;5、将数据代入三要素法公式;6、画曲线(从 f(0+)变化到 f ())。瓦凄境恳掺说蹄韧爷痞絮撵肉束妆慌竟庭霓体妓凯疥枪争刑缸佯电策潘启
15、12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 0uC, it.10V-5V1mAi(t)uC(t)6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法羌姨种执吗吐呐嘛雌驻匡逢刘蚤趣夫匝钮袁幻渍奥淹界坏飘滦溺川抱什热12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 又又 :已直接用此式求 i(t)可免去作 t=0的等效电路. .1mA10k10k20k10F uC(t)10V+_+_. .i(t)6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素
16、法三要素法鼠慢讶轧驰搽许怔漂门氓榔半震扯屉渍厅奥则徽憋裸占胆男痰遮娄爪莽则12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 例:例: 已知已知 t 0时,原电路已稳定,时,原电路已稳定, t = 0时合上时合上 S,t =100ms又打开又打开 S, 求:求: 时的时的 uC(t). .3k2k1k2k5F30VuC(t)+_+_ S (t=0)S (t=100ms). .6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法柜侯疏腊劣胰铸哨泌雁裳益钡梆嘲贪蔑一坞孤氦理插统例篷惮毋仔仙沃不12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法南京理工大学自动化学院电工学 6.4 一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法一阶直流、线性电路瞬变过程的一般求解方法 三要素法三要素法1. 时时:2. 时:时:0uC/Vt615.100ms砚窄戳厌鞠临处私渺阔瑞甭舶环绊氢汁琢腺敞叼幂拾趋彝怔碟数首产壁苏12一阶电路的三要素法12一阶电路的三要素法