电路的暂态过程.

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1、课前回顾一、叠加原理一、叠加原理二、戴维南定理和诺顿定理二、戴维南定理和诺顿定理2第二节 电路的暂态过程一、R C 电路的暂态过程二、R L 电路的暂态过程 掌握掌握 RC电路的暂态过程:RC电路的充电过程:时间常数。RC电路的放电过程。 RL电路的暂态过程:时间常数。学学 习习 目目 标标电路的暂态过程 在在一定条件下,自然界的任何事物都会处于一种稳一定条件下,自然界的任何事物都会处于一种稳定状态,但当条件发生变化后,经过一定的时间又会过定状态,但当条件发生变化后,经过一定的时间又会过渡到一种新的稳定状态,而由一种稳态到另一种稳态的渡到一种新的稳定状态,而由一种稳态到另一种稳态的转变往往不是
2、突变的,需要经历一个被称做转变往往不是突变的,需要经历一个被称做过渡的过程过渡的过程。例如例如,在电路的电源被切断后,电动机的转速从匀速慢,在电路的电源被切断后,电动机的转速从匀速慢慢地减小到零。慢地减小到零。 概念分析概念分析 同样同样电路也有过渡过程,电路也有过渡过程, 电路电路中由于电容元件的存在,电源接通后对电容充电中由于电容元件的存在,电源接通后对电容充电而使其电压渐渐地升高到电源电压,这一过程也是一个过而使其电压渐渐地升高到电源电压,这一过程也是一个过渡过程;渡过程; 电感电感则由于电磁感应作用而使电流不能立即达到稳定则由于电磁感应作用而使电流不能立即达到稳定值,同样也是一个渐变的
3、过渡过程。值,同样也是一个渐变的过渡过程。 电路过渡过程所经历的电路过渡过程所经历的时间往往较为短暂时间往往较为短暂,所以,所以过渡过渡过程又被称为暂态过程过程又被称为暂态过程。 电路电路的暂态过程虽然在很短的时间内就会结束,但却能的暂态过程虽然在很短的时间内就会结束,但却能给电路带来比稳态大得多的过电流和过电压值。给电路带来比稳态大得多的过电流和过电压值。 一方面一方面可用来产生所需要的波形,可用来产生所需要的波形, 另一方面另一方面它又可能会使电气设备工作失效,甚至造成严它又可能会使电气设备工作失效,甚至造成严重的事故。因此有必要对电路的暂态过程进行分析。重的事故。因此有必要对电路的暂态过
4、程进行分析。 研究研究暂态过程,是要认识和掌握暂态过程的规律。暂态过程,是要认识和掌握暂态过程的规律。数学数学分析和实验分析是分析暂态电路的两种基本方法分析和实验分析是分析暂态电路的两种基本方法。数学分析方法数学分析方法,其理论依据是欧姆定律及基尔霍夫定律。,其理论依据是欧姆定律及基尔霍夫定律。实验分析方法实验分析方法,将在实验课程中综合应用示波器或仿真软件,将在实验课程中综合应用示波器或仿真软件等来观测暂态过程中各物理量随时间变化的规律。等来观测暂态过程中各物理量随时间变化的规律。 有有储能元件(储能元件(L、C)的电路在电路状态发生)的电路在电路状态发生变化时(如:电路接入电源、从电源断开
5、、电路变化时(如:电路接入电源、从电源断开、电路参数改变等)存在过渡过程;参数改变等)存在过渡过程; 没有没有储能作用的电阻(储能作用的电阻(R)电路,不存在过渡)电路,不存在过渡过程。过程。 电路电路中的中的 u、i在过渡过程期间,从在过渡过程期间,从“旧稳态旧稳态”进入进入“新稳态新稳态”,此时,此时u、i 都处于暂时的不稳定状都处于暂时的不稳定状态,所以态,所以过渡过程过渡过程又称为电路的又称为电路的暂态过程暂态过程。 产生过渡过程的电路及原因产生过渡过程的电路及原因? 暂态的应用:暂态的应用:电子线路中利用电容充电和放电的过程来实现一些特定功能,如积分电路、微分电路等。在电力系统中,暂
6、态过程的出现常常引起过电压和过电流,若不采取一定的保护措施,就可能损坏电气设备。因此,我们要对电路的暂态过程进行研究,以便掌握其规律。暂态的特点暂态的特点:1、暂态持续的时间较短;2、暂态过程中,电路的电流和电压可能会比稳态时高出几十、几百倍,称为过电压、过电流。9RC 充放电电路 当开关K合向“1”时,电源通过电阻R 向电容器充电,充电电流和电容器两端的电压都随时间而变化。电路中各瞬时的电位为: ,iRuRCquc 当开关K未接通“1”之前电容器不带电,电容C两极板之间的电压为零。、RC电路的充电过程一、一、 RCRC电路的暂态过程电路的暂态过程10根据基尔霍夫定律有:0cuEiR,EuiR