電路的過渡過程及換路定律

1、整理課件5.1 5.1 電路的過渡過程及換路定律電路的過渡過程及換路定律-電子課件電子課件整理課件本單元簡介(新課導(dǎo)入) 5.1 5.1 電路的過渡過程及換路定律電路的過渡過程及換路定律 5.2 RC5.2 RC電路過渡過程及三要素法電路過渡過程及三要素法 5.3 RL5.3 RL電路過渡過程電路過渡過程 5.4 5.4 積分電路與微分電路積分電路與微分電路整理課件教學(xué)內(nèi)容及要求n本節(jié)內(nèi)容介紹RC、RL電路過渡過程產(chǎn)生的原因以及過渡過程產(chǎn)生的條件，分析了電路在過渡過程中所遵循的基本定律即換路定律。n通過本節(jié)學(xué)習(xí)，要求同學(xué)們理解過渡過程，能對一些實(shí)際應(yīng)用能加以分析；充分理解換路定律的含義，能熟練

2、運(yùn)用換路定律分析電路。整理課件5-1 過渡過程及換路定律過渡過程及換路定律 知識回顧：電阻電路知識回顧：電阻電路t = 0ER+_IK無過渡過程無過渡過程I電阻是耗能元件，其上電流隨電壓比例變化，電阻是耗能元件，其上電流隨電壓比例變化，不存在過渡過程。不存在過渡過程。名詞：穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)（電動(dòng)機(jī)起動(dòng)、制動(dòng)過程）整理課件1.過渡過程的產(chǎn)生及研究意義過渡過程的產(chǎn)生及研究意義 穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài)暫態(tài)暫態(tài)C電路處于舊穩(wěn)態(tài)電路處于舊穩(wěn)態(tài)KRU+_Cu開關(guān)開關(guān)K閉合閉合電路處于新穩(wěn)態(tài)電路處于新穩(wěn)態(tài)RU+_CutUCuRC電路過渡過程的產(chǎn)生電路過渡過程的產(chǎn)生:Uc=UUc=0舊穩(wěn)態(tài)舊穩(wěn)態(tài) 新穩(wěn)態(tài)新穩(wěn)態(tài) 過渡過程過渡過程

3、:整理課件電容為儲能元件，它儲存的能量為電場能量電容為儲能元件，它儲存的能量為電場能量 ，其大小為：其大小為： 221cuWC 因?yàn)槟芰康拇鎯歪尫判枰粋€(gè)過程，所以有因?yàn)槟芰康拇鎯歪尫判枰粋€(gè)過程，所以有電電容的電路存在過渡過程。容的電路存在過渡過程。電感也為儲能元件，它儲存的能量為磁場能電感也為儲能元件，它儲存的能量為磁場能量量 ，其大小為：，其大小為：221LiLW同理:則有電感的電路也存在過渡過程則有電感的電路也存在過渡過程.整理課件 1.1.有儲能元件（有儲能元件（L L、C C）的電路在電路狀態(tài)發(fā)生）的電路在電路狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)（如：電路接入電源、從電源斷開、電路變化時(shí)（如：電路接

4、入電源、從電源斷開、電路參數(shù)改變等）存在過渡過程；參數(shù)改變等）存在過渡過程； 沒有儲能作用的電阻（沒有儲能作用的電阻（R R）電路，不存在過渡）電路，不存在過渡過程。過程。 2.2.電路中的電路中的 u u、i i在過渡過程期間，從在過渡過程期間，從“舊穩(wěn)態(tài)舊穩(wěn)態(tài)”進(jìn)進(jìn)入入“新穩(wěn)態(tài)新穩(wěn)態(tài)”，此時(shí)，此時(shí)u u、i i 都處于暫時(shí)的不穩(wěn)定狀態(tài)，都處于暫時(shí)的不穩(wěn)定狀態(tài)，所以過渡過程又稱為電路的暫態(tài)過程。所以過渡過程又稱為電路的暫態(tài)過程。結(jié)論結(jié)論整理課件過渡過程是一種自然現(xiàn)象，過渡過程是一種自然現(xiàn)象， 對它的研究很重要。過渡過程的對它的研究很重要。過渡過程的存在有利有弊。有利的方面，如電子技術(shù)中常用它

5、來產(chǎn)生各存在有利有弊。有利的方面，如電子技術(shù)中常用它來產(chǎn)生各種波形；不利的方面，如在暫態(tài)過程發(fā)生的瞬間，可能出現(xiàn)種波形；不利的方面，如在暫態(tài)過程發(fā)生的瞬間，可能出現(xiàn)過壓或過流，致使設(shè)備損壞，必須采取防范措施。過壓或過流，致使設(shè)備損壞，必須采取防范措施。研究過渡過程的意義研究過渡過程的意義 整理課件2. 換路定律換路定律什么是換路？什么是換路？1 . 電路接通、斷開電源電路接通、斷開電源2 . 電路中電源的升高或降低電路中電源的升高或降低3 . 電路中元件參數(shù)的改變電路中元件參數(shù)的改變.電路狀態(tài)的改變。電路狀態(tài)的改變。整理課件換路定律內(nèi)容換路定律內(nèi)容: :在換路瞬間，電容上的電壓、電感在換路瞬間

6、，電容上的電壓、電感中的電流不能突變。中的電流不能突變。設(shè)：設(shè)：t=0 時(shí)換路時(shí)換路00- 換路前終了瞬間換路前終了瞬間- 換路后初始瞬間換路后初始瞬間)0()0(CCuu)0()0(LLii則則整理課件 換路瞬間，電容上的電壓、電感中的電流不能突變的原因解釋如下：換路瞬間，電容上的電壓、電感中的電流不能突變的原因解釋如下： 自然界物體所具有的能量不能突變，能量的積累或自然界物體所具有的能量不能突變，能量的積累或 釋放需要一定的時(shí)間。所以釋放需要一定的時(shí)間。所以*電感電感 L 儲存的磁場能量儲存的磁場能量）（221LLLiW LW不能突變不能突變Li不能突變不能突變CW不能突變不能突變Cu不能

7、突變不能突變電容電容C存儲的電場能量存儲的電場能量）（221CuWc 整理課件3.換路定律的應(yīng)用換路定律的應(yīng)用求解要點(diǎn)求解要點(diǎn)：1.)0()0()0()0(LLCCiiuu2.根據(jù)電路的基本定律和換路后的等效電路，確定其它電量的初始值。初始值初始值（起始值）：（起始值）：電路中電路中 u、i 在在 t=0+ 時(shí)時(shí)的大小。的大小。整理課件換路時(shí)電壓方程換路時(shí)電壓方程 :)0()0(LuRiU不能突變不能突變Li 發(fā)生了突變發(fā)生了突變Lu根據(jù)換路定理根據(jù)換路定理A 0)0()0(LLii解解:V20020)0(LuiLUKt=0uLuR例例1 1求求 :已知: R=1k, L=1H , U=20

8、V、A 0Li設(shè) 時(shí)開關(guān)閉合,0t開關(guān)閉合前),0 (Li)0(Lu整理課件例例2已知已知:H1k1V20LRU、電壓表內(nèi)阻電壓表內(nèi)阻k500VR設(shè)開關(guān)設(shè)開關(guān) K 在在 t = 0 時(shí)打開。時(shí)打開。求求: K打開的瞬間打開的瞬間,電壓表兩的電壓。電壓表兩的電壓。 K.ULVRiL解解:換路前換路前mA20100020)0(RUiL換路瞬間換路瞬間mA20)0 ()0 (LLii等效電路等效電路整理課件t=0+時(shí)的等時(shí)的等效電路效電路mA20)0(LSiI注意注意:實(shí)際使用中要加保護(hù)措施實(shí)際使用中要加保護(hù)措施VSIKULVRiLVLVRiu)0()0(V1000010500102033V(結(jié)論結(jié)

9、論:電感上的電壓可以突變大小電感上的電壓可以突變大小,方向都不變方向都不變)整理課件小結(jié)小結(jié) 1. 換路瞬間，換路瞬間，LCiu 、不能突變。其它電量均可不能突變。其它電量均可能突變，變不變由計(jì)算結(jié)果決定；能突變，變不變由計(jì)算結(jié)果決定；0U2. 換路瞬間，換路瞬間，0)0(0UuC電容相當(dāng)于恒壓電容相當(dāng)于恒壓源，其值等于源，其值等于，0)0(Cu電容相當(dāng)于短電容相當(dāng)于短路；路；0)0 (0IiL3. 換路瞬間，換路瞬間，電感相當(dāng)于恒流源，電感相當(dāng)于恒流源，；0I其值等于其值等于0)0 (Li，電感相當(dāng)于斷路。，電感相當(dāng)于斷路。整理課件課堂訓(xùn)練課堂訓(xùn)練 提示：提示：先畫出先畫出 t=0 - 時(shí)的等效電路時(shí)的等效電路