高二物理競(jìng)賽課件：電路的初始條件

1、電路的初始條件 t = 0與t = 0的概念認(rèn)為換路在t=0時(shí)刻進(jìn)行0 換路前一瞬間 0 換路后一瞬間電路的初始條件初始條件為 t = 0時(shí)u ，i 及其各階導(dǎo)數(shù)的值。下 頁(yè)上 頁(yè)注意0f(t)00t返 回圖示為電容放電電路，電容原先帶有電壓Uo,求開(kāi)關(guān)閉合后電容電壓隨時(shí)間的變化。例解特征根方程：通解：代入初始條件得： 在動(dòng)態(tài)電路分析中，初始條件是得到確定解答的必需條件。下 頁(yè)上 頁(yè)明確R+CiuC(t=0)返 回t = 0+ 時(shí)刻iucC+-電容的初始條件0下 頁(yè)上 頁(yè)當(dāng)i()為有限值時(shí)返 回q (0+) = q (0)uC (0+) = uC (0) 換路瞬間，若電容電流保持為有限值， 則

2、電容電壓（電荷）換路前后保持不變。q =C uC電荷守恒下 頁(yè)上 頁(yè)結(jié)論返 回電感的初始條件t = 0+時(shí)刻0下 頁(yè)上 頁(yè)當(dāng)u為有限值時(shí)iLuL+-返 回L (0)= L (0)iL(0)= iL(0)磁鏈?zhǔn)睾?換路瞬間，若電感電壓保持為有限值， 則電感電流（磁鏈）換路前后保持不變。下 頁(yè)上 頁(yè)結(jié)論返 回L (0+)= L (0)iL(0+)= iL(0)qc (0+) = qc (0)uC (0+) = uC (0)換路定律電容電流和電感電壓為有限值是換路定律成立的條件。 換路瞬間，若電感電壓保持為有限值，則電感電流（磁鏈）換路前后保持不變。 換路瞬間，若電容電流保持為有限值，則電容電壓（電

3、荷）換路前后保持不變。換路定律反映了能量不能躍變。下 頁(yè)上 頁(yè)注意返 回電路初始值的確定(2)由換路定律 uC (0+) = uC (0)=8V(1) 由0電路求 uC(0)uC(0)=8V(3) 由0+等效電路求 iC(0+)iC(0)=0 iC(0+)例1求 iC(0+)電容開(kāi)路下 頁(yè)上 頁(yè)+-10ViiC+uC-S10k40k+-10V+uC-10k40k+8V-0+等效電路+-10ViiC10k電容用電壓源替代注意返 回iL(0+)= iL(0) =2A例 2t = 0時(shí)閉合開(kāi)關(guān)k ,求 uL(0+)先求應(yīng)用換路定律:電感用電流源替代解電感短路下 頁(yè)上 頁(yè)iL+uL-L10VS14+-

4、iL10V14+-由0+等效電路求 uL(0+)2A+uL-10V14+-注意返 回求初始值的步驟:1.由換路前電路（穩(wěn)定狀態(tài)）求uC(0)和iL(0)；2.由換路定律得 uC(0+) 和 iL(0+)。3.畫(huà)0+等效電路。4.由0+電路求所需各變量的0+值。b. 電容（電感）用電壓源（電流源）替代。a. 換路后的電路（取0+時(shí)刻值，方向與原假定的電容電壓、電感電流方向相同）。下 頁(yè)上 頁(yè)小結(jié)返 回iL(0+) = iL(0) = iSuC(0+) = uC(0) = RiSuL(0+)= - RiS求 iC(0+) , uL(0+)例3解由0電路得：下 頁(yè)上 頁(yè)由0+電路得：S(t=0)+uLiLC+uCLRiSiCRiS0電路uL+iCRiSRiS+返 回例4求k閉合瞬間各支路電流和電感電壓解下 頁(yè)上 頁(yè)由0電路得：由0+電路得：iL+uL-LS2+-48V32CiL2+-48V32+uC返 回12A24V+-48V32+-iiC+-uL求k閉合瞬間流過(guò)它的電流值解確定0值給出0等效電路下 頁(yè)上 頁(yè)例5iL+20V-10+uC1010iL+20V-LS10+uC1010C返 回1A10V+uLiC+20