电工原理3第3章
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电工学(雷勇)-第三章
–
(2) 对独立回路，以回路电流为未知量，列写 KVL方程； (3)解上述方程，求出各回路电流，进一步求各支 路电压、电流。
例1:以网孔电流为变量，列KVL方程：
R1i1 R3 (i1 i2 ) ua
R2i2 R3 (i1 i2 ) ub
例2：含有理想电流源电路的回路电流法 解法一：选网孔作为独立回路列写方程：
is
b
G b
满足：
us is R
1 G R
请注意这两种模型中电源的参考方向：电压源的 正极性端与电流源电流流出端一致。
例1 利用电源的等效变换，化简图示电路。
例2 含受控源的电路的化简。 解：含受控源的电路，同样可以用电源的等效 变换
(2 1 2)I I 6 0
I 1A
例3：含有受控源电路的回路电流法
解：对受控源的处理与独立源相同
4i1 6(i1 i2 ) u x 20
i2 ux 4
辅助方程
ux 2(i1 i2 )
3.4 叠加原理
有n个独立源存在的含源线性网路，当只有第i 个独立源单独作用，其它独立源均不作用（不 作用的电压源短路，不作用的电流源断路）， 这时得到的响应假设为ki（该响应可以是任意支 路或元件的电压或电流），所有独立源同时作 用时的总响应假设为kT。叠加定理可描述为： 总响应是每个独立源分别单独作用时响应的叠 加。即：
解：和电流源串联的元件是 虚元件，在列节点方程时必 须把它去掉。 3A 2 3 2 2V
1
1.5u n1 u n 2 0.5u n 3 1 u n1 2.5u n 2 u n 3 0 0.5u u 2u 1 n1 n2 n3
《电工技术基础》第三章
➢ 相短路且中性线断开时，电路如图3-11（a）所示。此时，负载中性点
N即为 ，因此，各负载的相电压为
➢ 即：
➢ 由于 、 两端的电压都超过了其额定电压，因此两灯将会被烧坏
相关知识
五、三相负载的Y形联结
例题3-1
➢ 相断开时， 两端的相电压
；此时 相和 相不受影响， 、 两
端的相电压 、 仍为220 V
和 称为相线或端线，俗称火线
相关知识
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三、三相交流电源的Y形联结
➢ 三相交流电源中，每相绕组始端与末端间的电压，亦即相线与中性线之间的 电压，称为相电压，其有效值用 、 和 表示，或一般地用 表示
➢ 任意两始端间的电压，亦即两相线之间的电压，称为线电压，其有效值 用 、 和 表示，或一般地用 表示
相关知识
，则称为三相对称负
CRED CAR IT D 123 456 789 000
相关知识
五、三相负载的Y形联结
➢ 负载接入三相电路时，应遵循以下两个原则。 ➢ （1）加在负载上的电压必须等于其额定电压。 ➢ （2）应尽可能使电源的各相负载均匀对称，从而使三相交流电源趋于平衡
➢ 将三相负载的末端连接于 N 点，并与三相交流电源的中
➢ 、 和 均为绕组的始端，U2、 和 均为绕组的末端 ➢ 这三个绕组的几何结构、绕向和匝数都相同，但各绕组的始端
或末端之间彼此相隔 ，故称为三相绕组
相关知识
一、三相交流电的产生
➢ 转子的铁芯上绕有励磁绕组，采用直流励磁
➢ 选择合适的极面形状和励磁绕组布置方式，可使定子与转子
间气隙中的磁感应强度按正弦规律分布
2
能够测量三相交流电路的功率
➢ 我国民用供电多使用三相交流电作为楼层或小区的进线电源， 其相电压为220 V，而线电压为380 V，且一般都设有中性线， 即采用三相四线制，进户线那么为单相线，即三相中的一相， 其对地或对中性线的电压均为220 V
N即为 ，因此，各负载的相电压为
➢ 即：
➢ 由于 、 两端的电压都超过了其额定电压，因此两灯将会被烧坏
相关知识
五、三相负载的Y形联结
例题3-1
➢ 相断开时， 两端的相电压
；此时 相和 相不受影响， 、 两
端的相电压 、 仍为220 V
和 称为相线或端线，俗称火线
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三、三相交流电源的Y形联结
➢ 三相交流电源中，每相绕组始端与末端间的电压，亦即相线与中性线之间的 电压，称为相电压，其有效值用 、 和 表示，或一般地用 表示
➢ 任意两始端间的电压，亦即两相线之间的电压，称为线电压，其有效值 用 、 和 表示，或一般地用 表示
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，则称为三相对称负
CRED CAR IT D 123 456 789 000
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五、三相负载的Y形联结
➢ 负载接入三相电路时，应遵循以下两个原则。 ➢ （1）加在负载上的电压必须等于其额定电压。 ➢ （2）应尽可能使电源的各相负载均匀对称，从而使三相交流电源趋于平衡
➢ 将三相负载的末端连接于 N 点，并与三相交流电源的中
➢ 、 和 均为绕组的始端，U2、 和 均为绕组的末端 ➢ 这三个绕组的几何结构、绕向和匝数都相同，但各绕组的始端
或末端之间彼此相隔 ，故称为三相绕组
相关知识
一、三相交流电的产生
➢ 转子的铁芯上绕有励磁绕组，采用直流励磁
➢ 选择合适的极面形状和励磁绕组布置方式，可使定子与转子
间气隙中的磁感应强度按正弦规律分布
2
能够测量三相交流电路的功率
➢ 我国民用供电多使用三相交流电作为楼层或小区的进线电源， 其相电压为220 V，而线电压为380 V，且一般都设有中性线， 即采用三相四线制，进户线那么为单相线，即三相中的一相， 其对地或对中性线的电压均为220 V
电工技术基础与技能ppt单元3 电感和电容
22 0.22F
电 容
2）数码标志法。
一般用三位数表示容量的大小，前面两位数字为电 容器标称电容量的有效数字，第三位数字表示有效数字 后面零的个数，单位是pF。如果用四位表示电容量的大 小，数字大于1时，单位为pF，当数字部分大于0小于1 时，其单位为微法（µF）。
例： 3300表示3300皮法（pF） 680表示680皮法（pF） 7表示7皮法（pF） 0.056表示0.056微法（µF）
C1C2 220 220 C μF 110μF C1 C2 220 220
各电容的电荷量为： q1 q2 CU 110106 220C 2.42102 C
两电容器两端的电压分别为：
q1 2.42102 U1 U 2 V 110V 6 C1 22010
q1 q2 CU 3.33106 300C 1103 C
各电容器上的电压为： 结论：电容器 C1C2 可能会被击穿。
q1 1 103 U1 V 200V 6 C1 5 10
q2 1 103 U2 V 100 V 6 C 2 10 10
q 6 104 连接后的共同电压为： U V 20 V 5 C 3 10
电磁感应
观察与思考：
谁有如此“神力”托起这庞然大物并控制其闪电般在城际间 疾驰的呢？ 磁悬浮列车
向前推力
磁 场
一、磁场与磁力线 磁体的周围存在磁力作用的空间，这种作用的空 间就称为磁场。
磁场的方向：将小磁针放入磁场中某一点，当磁 针静止时，其N极所指的方向即为该点磁场的方向。
1 1 1 1 C C1 C2 C3
例 题
例：如图，电容C1和C2串联，C1 = C2= 220 F，额定工作 电压为 150 V，电源电压 U =220 V，求串联电容器的等效电 容是多大？两只电容器两端的电压是多大？在此电压下工作是 否安全？ （电容器在此电压下是安全的） 解： 两只电容器串联后的等效电容为：
电工仪表与电气测量 第三章 交流电流表和交流电压表
便携式电磁系电流表扩大电流量程时，为什
么不能采用并联分流电阻的方法？
第三章 交流电流、电压的测量 本节小结
电磁系电流表一般由电磁系测量机构组成。电磁系电 流表扩大量程一般都采用将固定线圈分成两段，然后利用
分段线圈的串、并联来实现。
便携式电磁系电压表一般都做成多量程的，并且多采 用共用式分压电路。
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量机构。
第三章 交流电流、电压的测量
§3-1电磁系测量机构 §3-2整流系测量机构
§3-3交流电流表和交流电压表
第三章 交流电流、电压的测量
§3-4测量用互感器
§3-5交流电流和电压的测量 §3-6钳形电流表
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第三章 交流电流、电压的测量
§3-1 电磁系测量机构
1．掌握电磁系测量机构的结构。 2．掌握电磁系测量机构的工作原理。 3．熟悉电磁系测量机构的技术特性。
第三章 交流电流、电压的测量
电磁系仪表的优点之一是可以交直流两
用，为什么平时我们测量直流电时都选用磁
电系仪表而不选用电磁系仪表？
第三章 交流电流、电压的测量
本节小结
由磁电系测量机构和整流器组成的仪表称为整流系仪
表。整流系交流电压表就是在整流系仪表的基础上串联分
压电阻而成的。
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第三章 交流电流、电压的测量
第三章 交流电流、电压的测量
电压互感器的符号
电压互感器接线图
第三章 交流电流、电压的测量
电压互感器一次侧额定电压U1N与二次侧额定 电压U2N之比，称为电压互感器的额定变压比，用 KTV表示，即 U1N K TV U 2N
KTV一般都标在电压互感器的铭牌上。测量 时可根据电压表的指示值U2，计算出一次侧被 测电压U1的大小，即 U1＝KTV ×U2
电工学概论习题答案_第三章
3-1. 何谓电力系统？采用电力系统传输和分配电能比由发电厂直接向用户供电由什么优点？答：电力系统是由发电厂、变电站、配电所直到各个用户等环节所组成的电能生产消费系统。
实践证明独立运行的发电厂通过电力网联接成电力系统后，将在技术经济上具有以下优点：（1）减少系统中的总装机容量（2）合理使用动力资源，充分发挥水力发电厂的作用（3）提高供电的可靠性（4）提高运行的经济性3-2. 为什么要采用高压传输电能？我国目前远距离输电所采用的最高电压等级是多少？在城市内所采用高压配电的电压等级是多少？答：采用高压传输电能能够明显减少传输过程中的电能损耗。
我国远距离输电所采用的最高电压等级是500kV。
在城市内所采用的高压配电的电压等级是35 kV 或10 kV。
3-3. 输电线路在什么情况下采用架空线？在什么情况下采用电力电缆？答：交流输电线可分为架空线路与电缆线路两大类，前者应用于地区间的输电，一般电压较高、距离较长。
后者应用于城市内的输电，电缆线路一般埋设在地下，线路电压为35kV或10kV，也有380V/220V的低压，在大型工厂企业内部也采用电缆输电。
与架空线路相比，电缆线路的铺设成本要高许多，所以在电力系统中只有在一些不适于架空线路的地方如过江、跨海或严重污染区才考虑使用电缆输电。
3-4. 架空输电线为什么一般采用钢芯铝绞线？答：架空输电线用以传输电流、必须具有足够的截面以保持合理的电流密度及比较小的电能损耗，同时又必须有足够的机械强度和抗大气化学腐蚀能力。
一般采用钢芯铝绞线它能兼顾机械强度、导电能力、散热面积等要求。
3-5. 何谓高压走廊？在高压走廊的范围内应注意什么安全问题？答：高压架空输电线路所通过的路径必须占用一定的土地面积和空间区域，称为线路走廊或高压走廊，在该走廊内除杆塔基础占用一定土地外，其余土地可用于耕作和绿化，但不能用于建设居住用房，人应避免长期在强电磁场的环境下生活，因为强电磁场会引起人生理上发生一些不良反应，这些反应可能会引起心情上的变化甚至会引起某些慢性不可预知的疾患。
电工基础 第3章 磁与电磁
图3.8
3．3．1自感
根据法拉第电磁感应定律，可以写出自感电动势的表达式为
ψ eL = t
将
Ψ L = LI 代入，得
Ψ L2 Ψ L 1 LI 2 LI 1 eL = = t t
即
I eL = L t
2．自感现象的应用与危害
自感现象在各种电器设备和无线电技术中有广泛的应用，日光灯的镇 流器就是利用线圈自感现象的一个例子。 自感现象的危害：在大型电动机的定子绕组中，定子绕组的自感系数很大, 而且定子绕组中流过的电流又很强，当电路被切断的瞬间，由于电流在很短 的时间内发生很大的变化，会产生很高的自感电动势，在断开处形成电弧,这 不仅会烧坏开关，甚至危及工作人员的安全。因此，切断这类电路时必须采 用特制的安全开关。
3．4 同名端的意义及其测定
2．同名端的实验测定 直流判别法： 直流判别法：依据同名端定义以及互感电动势参考方向标注原则来判定。 如图3．18所示，两个耦合线圈的绕向未知，当开关S合上的瞬间，电流从1 端流入，此时若电压表指针正偏转，说明3端电压为正极性，因此1、3端为 同名端；若电压表指针反偏，说明4端电压正极性，则1，4端为同名端。 交流判别法： 交流判别法：如图3．19所示，将两个线圈各取一个接线端联接在一起，如 图中的2和4。并在一个线圈上（图中为线圈）加一个较低的交流电压,再用 交流电压表分别测量、、各值，如果测量结果为：,则说明、绕组为反极性 串联，故1和3为同名端。如果,则1和4为同名端。
图3．2 条形磁铁的磁感线
3．1．2磁场中的基本物理量
图3．3通电直导线的磁场
图3．4通电线圈的磁场
2．磁通量 Φ 磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积A的乘积，称为通过该面积的磁φ 磁感应强度B与垂直于磁场方向的面积A的乘积，称为通过该面积的磁φ。即
电工学第三章三相交流电ppt课件
结论：电源 Y形联结时, 线电压Ul 3UP, 且超 前相应的相电压 30 , 三相线电压也是对称的 。
6
3.1.2 三相电路中负载的联结方法
1. 三相负载
分类
三相负载：需三相电源同时供电
负载
三相电动机等
单相负载：只需一相电源供电
照明负载、家用电器
对称三相负载：ZA=ZB= ZC
三相负载
如三相电动机
此时负载中性点N´即为 A, 因此负载各相电压为 N
UA 0 , UA 0
B
UB UB A, UB 380 V UC UC A , UC 380 V C
+
U A
iA
iC
– –
N´
–
iB
+ U C U B +
此情况下，B相和C相的电灯组由于承受电压上所加 的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。
(2) 相UA电B=流UBC=UIIICABCABCA=UUUUZZZClCAABB=AABBCCUP
A
+–
U AB
– U CA
B U+ BC C–
+
IB IC
ICA
ZCA
IAB
ZBC ZAB
IBC
相电流： 线电流：
IIAA、B、IIB、BC、IC ICA
线电流不等于相电流
20
(3) 线电流
IA IAB ICA
16
(2) A相断路
A
1) 中性线未断
B、C相灯仍承受220V N
电压, 正常工作。
2) 中性线断开
B
变为单相电路，如图(b) C 所示, 由图可求得
I UBC 380 12 .7 A RB RC 10 20
6
3.1.2 三相电路中负载的联结方法
1. 三相负载
分类
三相负载：需三相电源同时供电
负载
三相电动机等
单相负载：只需一相电源供电
照明负载、家用电器
对称三相负载：ZA=ZB= ZC
三相负载
如三相电动机
此时负载中性点N´即为 A, 因此负载各相电压为 N
UA 0 , UA 0
B
UB UB A, UB 380 V UC UC A , UC 380 V C
+
U A
iA
iC
– –
N´
–
iB
+ U C U B +
此情况下，B相和C相的电灯组由于承受电压上所加 的电压都超过额定电压（220V) ，这是不允许的。
(2) 相UA电B=流UBC=UIIICABCABCA=UUUUZZZClCAABB=AABBCCUP
A
+–
U AB
– U CA
B U+ BC C–
+
IB IC
ICA
ZCA
IAB
ZBC ZAB
IBC
相电流： 线电流：
IIAA、B、IIB、BC、IC ICA
线电流不等于相电流
20
(3) 线电流
IA IAB ICA
16
(2) A相断路
A
1) 中性线未断
B、C相灯仍承受220V N
电压, 正常工作。
2) 中性线断开
B
变为单相电路，如图(b) C 所示, 由图可求得
I UBC 380 12 .7 A RB RC 10 20
电工电子学第三章
第三章电路的暂态分析1、研究暂态过程的意义暂态过程是一种自然现象暂态过程是一种自然现象，，对它的研究很重要对它的研究很重要。
暂态过程的存在有利有弊暂态过程的存在有利有弊。
有利的方面有利的方面，，如电子技术中常用它来产生各种波形术中常用它来产生各种波形；；不利的方面不利的方面，，如在暂态过程发生的瞬间态过程发生的瞬间，，可能出现过压或过流可能出现过压或过流，，致使设备损坏备损坏，，必须采取防范措施必须采取防范措施。
设：t =0 时换路---旧稳态的终了瞬间---换路后的初始瞬间0＋0－C(4) 由t=0+时的等效电路求所需的u(0+)、i(0+)。
(0+)、C L Ci L(0+)、i R(0+) 、i S(0+) 。
mA 522210)0(=+×=−L imA155)10(0105)0()0(10)0(=−−−−=−+−+−=+C R S i i i mA10V10S断开=−+U u u C R SR+U 0_CC u i21R u U _++_+_合在1，1合到2，根据换路定则)0()0(U u u C C =−=+SR+U 0_CC u i21Ru +_+_SR+U 0_CC u i21Ru +_+_，和工程上工程上，，t ＝(3~5)τ认为暂态过程结束,电路到达新的稳态新的稳态。
的物理意义: 决定电路暂态过程变化的快慢。
τ的物理意义 决定电路暂态过程变化的快慢。
U0uCτ1 τ 2τ3τ1 < τ 2 < τ3t36.8%U0τ1 τ2 τ321结论： 暂态过程曲线变化越慢， 结论：τ 越大，暂态过程曲线变化越慢，uc 新的稳态所需要的时间越长。
达到 新的稳态所需要的时间越长。
1 SRi+ U0 _2+ uR _uc ( t ) = U 0 eC−t RC+ uC _电路中的电流， 电路中的电流，电阻两 端的电压变化的规律？ 端的电压变化的规律？uR = − uC = −U 0 eU0 uR i= e =− R R−t RCt duC U 0 − RC i=C e =− dt Rt − RC或电路中各量的暂态过程同时发生，也同时结束； 电路中各量的暂态过程同时发生，也同时结束； 并且具有相同的时间常数。
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第
章
线性动态电路分析
图3-2-1 例3-1图
第
章
线性动态电路分析
解 (1) 开关闭合前t=0-时刻，电路是直流稳态，于是求
得
iL ( 0 _) 12 1 .2 A , u C ( 0 _) 6 iL ( 0 _) 7 .2 V 46
(2) 开关闭合时t=0-时刻，由换路定则得 iL(0+)=iL(0-)=1.2 A, uC(0+)=uC(0-)=7.2 V (3) 根据上述结果，t=0+时的等效电路如图3-2-1(b)所 示，其节点电压方程为
第
章
线性动态电路分析
3. 训练设备
(1) RC电路板1块 (2) 双踪示波器1台 (3) 方波发生器1台 (4) 单刀双掷开关1只
4. 训练内容
(1) 技能训练电路仍如训练图7-4所示。选择方波的频率 为1 kHz，幅值为4 V，电路参数为：R=5 kΩ、 C=0.02 μF、
r=1Ω。使方波的半周期T/2与时间常数RC保持约5︰1的关系。
若电感电压保持有限值，则电感电流(磁链)在换路前后
保持不变。
第
章
线性动态电路分析
3.1.2 换路定律
通常我们认为换路是在t=0时刻进行的。为了叙述方便，
把换路前的最终时刻记为t=0-，把换路后的最初时刻记为t=0+，
换路经历的时间为0-到0+。
第
章
线性动态电路分析
1. 具有电感的电路
从能量的角度出发，由于电感电路换路的瞬间，能量不 能发生跃变，即t=0+时刻，电感元件所储存的能量为 1 LiL 2 (0 ) 2 与t=0-时刻电感元件所储存的能量 iL(0+)=iL(0-) (3-1)
3.1.1 线性电路动态分析
含有动态元件的电路称之为动态电路。动态元件是指描 述其端口电压、电流关系的方程是微分方程或积分方程的元 件，前面学过的电容元件和电感元件以及即将学习的耦合电 感元件等都是动态元件。 动态元件的一个特征就是当电路的结构或元件的参数发 生变化时(例如电路中电源或无源元件的断开或接入、信号的 突然注入等)可能使电路从原来的工作状态，转变到另
内，u=U，电路的工作情况相当于在t=0时RC电
τ=RC<<T，电容的充电和放电过程均在半个周期的时间内全 部完成，以后出现的则是多次重复的连续过程，用示波器可
以将uC连续变化的波形显示出来。
第
章
线性动态电路分析
训练图7-3 RC电路输入方波的波形
第
章
线性动态电路分析
3. 训练设备
(1) 电路板1块 (2) 双束示波器1台 (3) 方波发生器1台 (4) 单刀双掷开关1只
1 2
LiL 2 (0 ) 相等，则有：
第
章
线性动态电路分析
结论：在换路的一瞬间，电感中的电流应保持换路前一
瞬间的原有值而不能跃变。 等效原则：在换路的一瞬间，流过电感的电流 iL(0+)=iL(0-)=0，电感相当于开路；iL(0+)=iL(0-)≠0，电感相当 于直流电流源，其电流的大小和方向与电感换路瞬间的电流
12 1 1 u1 (0 ) iL (0 ) 4 4 2
第
章
线性动态电路分析
将iL(0+)=1.2 A带入上式，求得：
u1(0+)=2.4 V
根据KVL、 KCL求得：
uL(0+)=u1(0+)-uC(0+)=2.4-7.2=-4.8 V
uC (0 ) iC(0+) =iL(0+)-i2(0+)=iL(0+) 6 7 .2 =1.2=1.2-1.2=0 6
第
章
线性动态电路分析
4. 训练内容
(1) 实训电路如训练图7-4所示。选择方波的频率为1 kHz， 幅值为4 V，电路参数为R=5 kΩ、C=0.02 μF、 r=1Ω。使方 波的半周期T/2与时间常数RC保持约5︰1的关系。 (2) 调解示波器的有关旋钮，使屏幕上显示稳定的uC和i
的波形，并把波形描绘出来。
第
章
线性动态电路分析
解 换路后电路达到稳态时的等效电路如图3-2-2(b)所示。
由该电路可得
US R3 i IS R1 R2 R3 6 1 2 4A 2 11 R2 R3 1 1 u IS 2 1V R2 R3 11
R
第
章
线性动态电路分析
训练图7-2 一阶零状态响应曲线
第
章
线性动态电路分析
2) RC电路的矩形脉冲响应
将训练图7-3所示的矩形脉冲电压接到RC电路两端，在
T t T 内，u=0， 路被接通到直流电源的充电过程。在 2 电路的工作情况相当于在 t T 时的放电过程。如果 2 T 0t 2
由于电路包含电感、电容等储能元件，在电路状态发生 改变时，电路中的电流和电压的改变是有一定规律的。本章
介绍有关动态电路的一些基本概念：零输入响应和零状态
响应，全响应，瞬态和稳态，时间常数等。在此基础上，研 究由RC、RL组成的一阶电路，总结出分析一阶电路的一般 方法——三要素法。
第
章
线性动态电路分析
(3-2)
第
章
线性动态电路分析
结论：在换路的一瞬间，电容两端的电压应保持换路前
一瞬间的原有值而不能跃变。 等效原则：在换路的一瞬间，电容两端电压uC(0+)=uC(0)=0，电容相当于短路； uC(0+)=uC(0-)≠0，电容相当于直流电 压源，其电压的大小和方向与电容换路瞬间的电压的大小和
方向一致。
第
章
线性动态电路分析
(2) 调节示波器的有关旋钮，使屏幕上显示稳定的uC和i
的波形，并把波形描绘出来。
确认RC放电过程。
(3) 改变电路的参数，使R分别等于500 Ω和50 kΩ，即分 别使
T 及 5 2 T ，观察uC和i的波形。 5 2
5. 训练注意事项 (1) 要严格遵守实训规程和安全操作规程。 (2) 注意电解电容器的正负极性。
(1) 定性画出RC电路充、放电波形。
(2) 将测量数据与计算数据进行比较。
第
章
线性动态电路分析
技能训练八 RC一阶电路的零输入响应研究
1. 训练目的
(1) 加深对一阶电路动态过程的理解。
(2) 掌握用示波器等仪器测试一阶电路动态过程的方法。 (3) 学习测定一阶电路时间常数的方法。
(2) 然后，按电阻性电路的计算方法计算各稳态值。
第
章
线性动态电路分析
例3-2
在图3-2-2(a)所示电路中，直流电压源的电压
US=6 V，直流电流源的电流IS=2 A、R1=2 Ω、R2=R3=1 Ω、
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L=0.1H，求换路后的i(∞)和u(∞)。
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线性动态电路分析
图3-2-2 例3-2图
的大小和方向一致。
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2. 具有电容的电路
从能量的角度出发，由于电容电路换路的瞬间，能量不 能发生跃变，即t=0+时刻，电容元件所储存的能量为 有：
1 2
CuC 2 (0 )
与t=0-时刻电容元件所储存的能量1 CuC 2 (0 ) 相等，则 2
uC(0+)=uC(0-)
u C U S (1 e )
t
U S i e R
t
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训练图7-1 RC充、放电电路
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其中τ=RC。
uC和i随时间变化的一阶零状态响应曲线如训练图7-2所 示。 t=4.6τ时，uC=99%US， i 1 % U ，可认为充电过程已结 S 束，电路进入稳定状态。
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3.2.2 电路稳态值及其计算
换路后的最后时刻(即t=∞时刻)的电流、电压值统称为
稳态值。如果外施激励是直流量，则稳态值也是直流量，可
将电容代之以开路，将电感代之以短路，按电阻性电路计 算。确定稳态值的步骤如下： (1) 首先，做出换路后电路达到稳态时的等效电路(将电 容代之以开路，将电感代之以短路)。
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训练图8-1 一阶零输入响应的电压和电流变化曲线
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2) 时间常数的测定
在电容充电过程中，t=τ时，uC=0.632US； 在电容放电过 程中，t=τ时，uC=0.368US故由充、放电过程uC的曲线可测 得时间常数τ。改变R和C的数值，也就改变了τ。若增大τ， 充、放电过程变慢，过渡过程的时间增长； 反之，则缩短。
确认RC充电过程。
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训练图7-4
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5. 训练注意事项
(1) 要严格遵守实训规程和安全操作规程。 (2) 注意电解电容器的正负极性。 6. 思考题 (1) 示波器的使用应注意哪些方面？
(2) 如何判断RC电路充电过程已结束？
(3) 如何理解零状态响应？ 7. 训练报告内容
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3.2 电路初始值与稳态值的计算
3.2.1 电路初始值及其计算
换路后的最初一瞬间(即t=0+时刻)的电流、电压值统称 为初始值。研究线性电路的过渡过程时，电容电压的初始值
uC(0+)及电感电流的初始值iL(0+)可按换路定律来确定。
其他可以跃变的量的初始值要根据uC(0+)、iL(0+)，应用 KVL、KCL和欧姆定律来确定。