换路定律

iL(0+) iL(0_)
百度文库电感的等效变换 iL(0+)=0A时
＋
uC(0_) uC(0+)
＋
－
电容的等效变换
－
uC(0+)=0V时
t 0＋
L恒流源如电流为0，则将恒流源断开处理 C恒压源如电压为0，则将恒压源短路处理
【例 13-1】如图 13-2所示的电路中，已知
E = 12 V，
R1 = 3 k，R2 = 6 k，开关 S 闭合前，电容两端电压为零，
《电工基础》
换路定律
主 讲：李园园 江苏省赣榆中等专业学校
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拓展训练
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新课导入
新课讲授 一、“稳态”与 “瞬态”的概念
实验仿真
产生过渡过程的电路及原因?
K + _
U
t=0
I
I
无过渡过程
R
K + _U
R
uC
储能元件
uC
E
C
t
电容为储能元件，它储存的能量为电场能量 ， 其大小为：
A．A比B先熄灭 B. B比A先熄灭 C．B突然更亮，接着A、B均渐渐变 暗，然后熄灭 D. A、B均立即熄灭
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课堂小结
1. “稳态”与 “瞬态”的概念 2. 换路定律与换路初始值的确定
课后作业
1+1同步练与测 P 151 页第12题
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拓展训练
换路前电路处于稳态。 试求图示电路中各个电压和电流的初始值。
1 2 WC CU 2
因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电 容的电路存在过渡过程。
K U + t=0 _
R iL
储能元件
iL
t
电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量， 其大小为：
1 2 WL LI 2
因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电 感的电路存在过渡过程。
原因结论
外在原因 （1） 换路 把由电路的结构(例如电路的接通、断开、短路等)、 参数和电源变化所引起的电路状态的变化统称为换路。
图 13-2 例 13-1 图
所以
uR1 ( 0 ) 12 i1 (0 ) A 4 mA 3 R1 3 10
uR 2 ( 0 ) 12 ic ( 0 ) A 2 mA 3 R2 6 10
则
i(0 ) iC (0 ) i1 (0 ) 6 mA
内在原因 电路中含储能元件 （2）
储能元件（电感元件和电容元件）的能量不能突变， 这是产生过渡过程的根本原因。
换路条件：只有对具体储能元件（L、C）的电路进行
换路，并且换路前后电路的电场能或磁场能量不相等时，过 渡过程才能发生。
二、换路定律与换路初始值的确定
1 2 电容C存储的电场能量 （WC CU C ） 2 U C 不能突变 WC 不能突变 1 2 电感 L 储存的磁场能量 （WL LI L ） 2
R
+ _
2 U 8V
t =0 ic R1 + _c 4 u
R2 iL 4
i1
C
+ uL L _
R3 4
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求开关 S 闭合后各元件电压和各支路电流的初始值。
图 13-2 例13-1图
解：选定有关电流和电压的参考方向，如图 13-2 所示，S 闭合前 uC(0–) = 0 开关闭合后根据换路定律 uC(0+) = uC(0) = 0 在 t = 0+ 时刻，应用基尔霍夫定律， 有 uR1(0+) = E = 12 V uR2(0+) + uC(0+) = E uR2(0+) = 12 V
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课堂讨论
S t=0 2Ω 6Ω 12 Ω L 题6图 i
1.题6图所示电路原处于稳态，t =0时开关断 开，则12Ω电阻支路中的电流 i(0 ) 为（ A ）。
A．– 4 A C．2 A B．– 2 A D．4 A
+ 36 V
2．题18图所示电路中，A、B是两个完全相同的灯泡。当开关S 由闭合转为断开时，下列说法中正确的是 C 。09高考题
W L 不能突变
I L不能突变
二、换路定律与换路初始值的确定
换路定律
换路前后瞬间，电感元件中的电流和电容元件两端的 电压不能突变的规律。
设t 0 时电路发生换路，则换路定律的数学表达式为
L (0 ) L (0 )
uC (0 ) uC (0 )
其中： t = 0- 表示换路时刻前瞬间 t = 0+ 表示换路时刻后瞬间