电工学秦曾煌第六版上册第三章

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《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)

《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案(同名17708)D[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图2: 习题1.5.2图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V =60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。

2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W=−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W （正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W = 90 ×10−3W （正值），故为负载。

两者结果一致。

最后校验功率平衡：电阻消耗功率:2 2= R1I1 = 10 ×3 mW = 90mWP R12 2= R2I2 = 20 ×1 mW = 20mWP R2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡1.5.3有一直流电源，其额定功率PN= 200W ，额定电压U N= 50V 。

内阻R0 =0.5Ω，负载电阻R可以调节。

其电路如教材图1.5.1所示试求：1 额定工作状态下的电流及负载电阻；2 开路状态下的电源端电压；3 电源短路状态下的电流。

《电工学》秦曾煌第六版上下册课后答案.......

1 电路的基本概念与定律电源有载工作、开路与短路电源发出功率P E =在图2中，已知I1= 3mA,I2 = 1mA.试确定电路元件3中的电流I3和其两端电压U3，并说明它是电源还是负载。

校验整个电路的功率是否平衡。

[解] 首先根据基尔霍夫电流定律列出图 2: 习题图−I1 + I2 −I3=−3 + 1 −I3=可求得I3= −2mA, I3的实际方向与图中的参考方向相反。

根据基尔霍夫电流定律可得U3 = (30 + 10 ×103 ×3 ×10−3 )V= 60V其次确定电源还是负载：1 从电压和电流的实际方向判定：电路元件3 80V元件30V元件电流I3从“+”端流出,故为电源;电流I2从“+”端流出，故为电源；电流I1从“+”端流出，故为负载。

2 从电压和电流的参考方向判别：电路元件3 U3和I3的参考方向相同P= U3I3 = 60 ×(−2) ×10−3W =−120 ×10−3W （负值），故为电源；80V元件U2和I2的参考方向相反P = U2I2 = 80 ×1 ×10−3W =80 ×10−3W （正值），故为电源；30V元件U1和I1参考方向相同P= U1I1 = 30 ×3 ×10−3 W =90 ×10−3W （正值），故为负载。

两者结果一致。

最后校验功率平衡：电阻消耗功率:2 2P R= R1I= 10 ×3 mW = 90mW12 2P R= R2I= 20 ×1 mW = 20mW2电源发出功率:P E = U2I2 + U3I3 = (80 + 120)mW =200mW负载取用和电阻损耗功率:P = U1I1 + R1 I2 + R2I2 = (90 + 90 + 20)mW =200mW1 2两者平衡基尔霍夫定律试求图6所示部分电路中电流I、I1和电阻R，设U ab = 0。

电工学(电子技术)课后答案第一部分第六版_秦曾煌

第14章晶体管起放大作用的外部条件，发射结必须正向偏置，集电结反向偏置。

晶体管放大作用的实质是利用晶体管工作在放大区的电流分配关系实现能量转换。

2．晶体管的电流分配关系晶体管工作在放大区时，其各极电流关系如下：C B I I β≈(1)E B C B I I I I β=+=+C C BB I I I I ββ∆==∆3．晶体管的特性曲线和三个工作区域（1）晶体管的输入特性曲线：晶体管的输入特性曲线反映了当UCE 等于某个电压时，B I 和BEU 之间的关系。

晶体管的输入特性也存在一个死区电压。

当发射结处于的正向偏压大于死区电压时，晶体管才会出现B I ，且B I 随BE U 线性变化。

（2）晶体管的输出特性曲线：晶体管的输出特性曲线反映当B I 为某个值时，C I 随CE U 变化的关系曲线。

在不同的B I 下，输出特性曲线是一组曲线。

B I =0以下区域为截止区，当CE U 比较小的区域为饱和区。

输出特性曲线近于水平部分为放大区。

（3）晶体管的三个区域：晶体管的发射结正偏，集电结反偏，晶体管工作在放大区。

此时，C I =b I β，C I 与b I 成线性正比关系，对应于曲线簇平行等距的部分。

晶体管发射结正偏压小于开启电压，或者反偏压，集电结反偏压，晶体管处于截止工作状态，对应输出特性曲线的截止区。

此时，B I =0，C I =CEO I 。

晶体管发射结和集电结都处于正向偏置，即CE U 很小时，晶体管工作在饱和区。

此时，C I 虽然很大，但C I ≠b I β。

即晶体管处于失控状态，集电极电流C I 不受输入基极电流B I 的控制。

14．3 典型例题例14．1 二极管电路如例14．1图所示，试判断二极管是导通还是截止，并确定各电路的输出电压值。

设二极管导通电压D U =。

25610VD1(a)(b)(c)(d)例图解：○1图（a ）电路中的二极管所加正偏压为2V ，大于D U =，二极管处于导通状态，则输出电压0U =A U —D U =2V —=。

电工学第六版课后答案_秦曾煌_3

图3-1t rad f /3145014.322=⨯⨯==πωA t i V t u )90314sin(2)45314sin(310︒-=︒+=︒=︒--︒=-=135)90(45i u ψψϕs T x 0075.0501360135360135=⨯︒︒=︒︒=25A t i i t A t t i f ）（，时，）（︒+=∴︒=∴===+=+⨯===3040sin 10305sin 10040sin 10)40sin(225402πψψψπψπππω︒∠=∠︒∠=︒∠=︒∠⨯︒∠=⋅+=+-+=-+=+++=+1.877.145657.51.53101.9857.5645657.51.531042)44()86(1210)44()86(21212121A A A A j j j A A j j j A A 2121)2(;)60sin(10,)sin(5)1(i i i A t i A t i +=︒+==ωω︒∠=︒∠+︒∠=+=︒∠=︒∠=∙∙∙∙∙89.4023.13601005)2(;6010,05)1(2121m m m m m I I I A I A I A I A I V U 25,10,22021===第3-1 已知正弦电压和正弦电流的波形如图3-1所示,频率为50Hz ，试指出它们的最大值、初相位以及它们之间的相位差，并说明哪个正弦量超前，超前多少度？超前多少时间？解：u 、i 的表达式为即：u 比i 超前135°，超前2-1 某正弦电流的频率为20Hz ，有效值为 A ，在t =0时，电流的瞬时值为5A ，且此时刻电流在增加，求该电流的瞬时值表达式。

解：3-3 已知复数A 1=6+j8Ω，A 2=4+j4Ω，试求它们的和、差、积、商。

解：3-4 试将下列各时间函数用对应的相量来表示。

解：3-5 在图3-2所示的相量图中，已知，它们的角频率是ω，试写出各正弦量的瞬时值表达式及其相量。

电工学-1

物理量的正方向正方向
实际正方向：实际正方向：
实际正方向假设正方向
实际正方向正电荷移动的方向电源驱动正电荷的方向 (低电位 > 高电位低电位高电位) 电位降落的方向 (高电位 > 低电位高电位低电位)
物理中对电量规定的方向。物理中对电量规定的方向。
物理量电流 I 单位 A、kA、mA、、、、 μA 电动势 E V、kV、mV、、、、 μV 电压 U V、kV、mV、、、、 μV
P = UI或P=U2/R=I2R≥0 作为负载其电流与电压方向相同，符合关联定义方向。即功率值的正负与电流、电压的参考方向的选择有关。（2）功率平衡：由U＝E－R0I得功率平衡： UI＝EI－ UI＝EI－R0I2
即：P＝PE－ ∆P P：电源输出功率 PE：电源产生的功率 ∆P：电源内阻上损耗的功率
双下标 Uab（a为高电位点,b为低电位点，电压方向a→b）电位点，）
Iab （电流方向a→b）电流方向
电路分析中的假设正方向电路分析中的假设正方向假设参考方向）（参考方向）
问题的提出：问题的提出：在复杂电路中难于判断元件中物理量的实际方向，电路如何求解？中物理量的实际方向，电路如何求解？电流方向 A⇒B？ ⇒ ？电流方向 B⇒A？ ⇒ ？
电工学
上册电工技术
陈世展
shizhan@ 办公室： 25楼-B607 27404544
一、电工技术电工技术课程简介电工技术
1、课程性质
技术基础课。技术基础课。
2、主要内容和任务
研究电路分析的基本概念、基本理究电路分析的基本概念、基本方法。论、基本方法。为学习后续课程，从事相关专业的为学习后续课程，研究提供必要的基础理论和实验技能。

电工技术(秦曾煌)第三章2-1

jX C
i = 2 I sin ωt
U
UI
I
u领先 i 90°
U = I ( jXL )
0
I 2XL
设
i
C
u
du = j 1 则 i =C ωC dt 1 i= = jωc
u=
2
2U sin ω t
U 1
U = IX C XC = 1
I
U
u落后 90° 落后i ° 落后
U = I ( jX C )
u = 2 I ω L sin(ω t + 90 ) = 2 U sin(ω t + 90 )
i
90 °)
1. 频率相同 2. 相位相差 90° (u 领先
u i
90°
ωt
Iω L
U
I
8
I
u = 2 I ω L sin(ω t + 90 ) = 2 U sin(ω t + 90 )
3. 有效值定义: 定义:
30
°
小结
1. 单一参数电路中的基本关系
电路参数
R
基本关系复阻抗
u = iR
R
I
U
U
电路参数
L
基本关系复阻抗
jX L = jω L
du i=C dt
di u=L dt
I I
U
31
电路参数
C
基本关系
1 复阻抗 jX C = j ωC
2. 单一参数电路中复数形式的欧姆定律
表示, 在正弦交流电路中, 在正弦交流电路中,若正弦量用相量 U,I 表示,
的关系, 的关系,且只对正弦波有效.
+
1 = )是频率的函数,(f愈高, 是频率的函数,( 愈高, ωC

《电工学》课后习题答案(第六版,上册,秦曾煌主编)2

基础课程教学资料第二章习题2-1 图2-1所示的电路中，U S=1V，R1=1Ω，I S=2A.，电阻R消耗的功率为2W。

试求R的阻值。

2-2 试用支路电流法求图2-2所示网络中通过电阻R3支路的电流I3及理想电流源两端的电压U。

图中I S=2A，U S=2V，R1=3Ω，R2=R3=2Ω。

2-3 试用叠加原理重解题2-2.2-4再用戴维宁定理求题2-2中I3。

2-5 图2-3所示电路中,已知U S1=6V，R1=2Ω，I S=5A，U S2=5V，R2=1Ω，求电流I。

2-6 图2-4所示电路中，U S1=30V，U S2=10V，U S3=20V，R1=5kΩ，R2=2kΩ，R3=10kΩ，I S=5mA。

求开关S在位置1和位置2两种情况下，电流I分别为多少？2-7 图2-5所示电路中，已知U AB=0，试用叠加原理求U S的值。

2-8 电路如图2-6所示，试用叠加原理求电流I。

2-9 电路如图2-7所示，试用叠加原理求电阻R4上电压U的表达式。

2-10电路如图2-8所示,已知R1=Ω，R2=R3=2Ω，U S=1V，欲使I=0，试用叠加原理确定电流源I S的值。

2-11 画出图2-9所示电路的戴维宁等效电路。

2-12 图2-10所示的电路接线性负载时，U 的最大值和I的最大值分别是多少？2-13 电路如图2-11所示，假定电压表的内阻无穷大，电流表的内阻为零。

当开关S处于位置1时，电压表的读数为10V，当S处于位置2时，电流表的读数为5mA。

试问当S处于位置3SHI 4，电压表和电流表的读数各为多少？2-14 图2-12所示电路中，各电源的大小和方向均未知，只知每个电阻均为6Ω，又知当R=6Ω时，电流I=5A。

今欲使R支路电流I=3A，则R应该多大？2-15 图2-13所示电路中，N为线性有源二端网络，测得AB之间电压为9V，见图（a）；若连接如图（b）所示，可测得电流I=1A。

现连接如图（c）所示形式，问电流I为多少？2-16 电路如图2-14所示，已知R1=5Ω时获得的功率最大，试问电阻R是多大？本章小结1、支路电流法是分析和计算电路的基本方法，适用于任何电路。

秦曾煌主编《电工学》(第七版)chapter3

第3章电路的暂态分析
3.1 换路定则与电压和电流初始值的确定
3.2 RC电路的响应
3.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法
3.4 微分电路和积分电路
3.5 RL电路的响应
第3章电路的暂态分析
教学要求： 1. 理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。 2. 掌握换路定则及初始值的求法。 3. 掌握一阶线性电路分析的三要素法。稳定状态：在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。暂态过程：电路从一种稳态变化到另一种稳态的过渡过程。
i (0 ) iC (0 ) i L (0 ) 8 2i (0 ) 4iC (0 ) 4 i (0 ) iC (0 ) 1
换路前电路处稳态。例2：试求图示电路中各个电压和电流的初始值。 i R R
+ _
2 U 8V t =0iC R1 + _ 4 uC R2 iL R3 + 4 4
2
ic
+
R1 4V _
i1
+ uL _
U _ 8V
R2 iL 4
1A
R3 4
解：解之得 iC ( 0 ) A 3 并可求出
1
t = 0+时等效电路
uL (0 ) R2 iC (0 ) uC (0 ) R3 i L (0 )
4
1
3
4 41 1
1
3
V
S C R2 + + U t=0 R1 (a) 电路 L U
+
-
i1(0+ )
R1
+ + u _ 1(0+) _ uL(0+)

电工学第六版课后谜底_秦曾煌_3

i 5 2 2 sin(40t ) 10sin（40t ）A t 0时，i 10sin 5， 30 i 10sin（40t 30）A
3-3 已知复数 A1=6+j8Ω，A2=4+j4Ω，试求它们的和、差、积、商。解：
A1 A2 (6 j8) (4 j4) 10 j12 A1 A2 (6 j8) (4 j4) 2 j4 A1 A2 1053.1 5.65745 56.5798.1 A1 1053.1 1.778.1 A2 5.65745
第三章习题
3-1 已知正弦电压和正弦电流的波形如图 3-1 所示,频率为 50Hz，试指出它们的最大值、初相位以及它们之间的相位差，并说明哪个正弦量超前，超前多少度？超前多少时间？
45°
2
310 u
u/V，i/A
O
90° 图 3-1
i
ωt
解： 2f 2 3.14 50 314rad / t u、i 的表达式为
IC U ( jX C ) 2200 ( j22) 1090A
iR 10 2 sin 314tA
iL 10 2 sin（314t 90）A
iC 10 2 sin（314t 90）A 当f 500Hz时： R 22，X L 2fL 220，X C 1 2fC 2.2
iR 10 2 sin 3140tA iL 2 sin（3140t 90）A
U
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，通系电1，力过根保管据护线生高0不产中仅工资2艺料22高试2可中卷以资配解料置决试技吊卷术顶要是层求指配，机置对组不电在规气进范设行高备继中进电资行保料空护试载高卷与中问带资题负料2荷试2，下卷而高总且中体可资配保料置障试时2卷，32调需3各控要类试在管验最路；大习对限题设度到备内位进来。行确在调保管整机路使组敷其高设在中过正资程常料1工试中况卷，下安要与全加过，强度并看工且25作尽52下可22都能护可地1关以缩于正小管常故路工障高作高中；中资对资料于料试继试卷电卷连保破接护坏管进范口行围处整，理核或高对者中定对资值某料，些试审异卷核常弯与高扁校中度对资固图料定纸试盒，卷位编工置写况.复进保杂行护设自层备动防与处腐装理跨置，接高尤地中其线资要弯料避曲试免半卷错径调误标试高方中等案资，，料要编试求5写、卷技重电保术要气护交设设装底备备置。4高调、动管中试电作线资高气，敷料中课并设3试资件且、技卷料中拒管术试试调绝路中验卷试动敷包方技作设含案术，技线以来术槽及避、系免管统不架启必等动要多方高项案中方；资式对料，整试为套卷解启突决动然高过停中程机语中。文高因电中此气资，课料电件试力中卷高管电中壁气资薄设料、备试接进卷口行保不调护严试装等工置问作调题并试，且技合进术理行，利过要用关求管运电线行力敷高保设中护技资装术料置。试做线卷到缆技准敷术确设指灵原导活则。。：对对在于于分调差线试动盒过保处程护，中装当高置不中高同资中电料资压试料回卷试路技卷交术调叉问试时题技，，术应作是采为指用调发金试电属人机隔员一板，变进需压行要器隔在组开事在处前发理掌生；握内同图部一纸故线资障槽料时内、，设需强备要电制进回造行路厂外须家部同出电时具源切高高断中中习资资题料料电试试源卷卷，试切线验除缆报从敷告而设与采完相用毕关高，技中要术资进资料行料试检，卷查并主和且要检了保测解护处现装理场置。设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。

电工学第六版课后答案秦曾煌(包括1-6 7章、12章)

第一章习题1－1 指出图1－1所示电路中A 、B 、C 三点的电位。

图1－1 题 1－1 的电路解：图（a ）中，电流 mAI 51226.=+=, 各点电位 V C = 0V B = 2×1.5 = 3V V A = (2+2)×1.5 = 6V图（b ）中，电流mAI 1246=+=，各点电位 V B = 0V A = 4×1 = 4VV C =－ 2×1 = －2V图（c ）中，因S 断开，电流I = 0，各点电位 V A = 6V V B = 6VV C = 0 图（d ）中，电流mAI 24212=+=，各点电位 V A = 2×(4+2) =12VV B = 2×2 = 4V V C = 0图（e ）的电路按一般电路画法如图，电流mAI 12466=++=，各点电位 V A = E 1 = 6VV B = (－1×4)+6 = 2V V C = －6V1－2 图1－2所示电路元件P 产生功率为10W ，则电流I 应为多少? 解：由图1－2可知电压U 和电流I 参考方向不一致，P = －10W ＝UI 因为U ＝10V , 所以电流I ＝－1A图 1－2 题 1－2 的电路1－3 额定值为1W 、10Ω的电阻器，使用时通过电流的限额是多少？解：根据功率P = I 2 R A R P I 3160101.===1－4 在图1－3所示三个电路中，已知电珠EL 的额定值都是6V 、50mA ，试问哪个电珠能正常发光？图 1－3 题 1－4 的电路解：图（a ）电路，恒压源输出的12V 电压加在电珠EL 两端，其值超过电珠额定值，不能正常发光。

图（b ）电路电珠的电阻Ω=Ω==120120506K R .，其值与120Ω电阻相同，因此电珠EL 的电压为6V ，可以正常工作。

图（c ）电路，电珠与120Ω电阻并联后，电阻为60Ω，再与120Ω电阻串联，电珠两端的电压为V4126012060＝＋⨯小于额定值，电珠不能正常发光。

《电工电子技术》课程教学大纲

《电工电子技术》课程教学大纲一．课程基本信息开课单位：电子信息学院电子工程系电工电子教研室课程编号：03040089b英文名称：Electrotechnics and Electronics学时：总计48学时，其中理论授课48学时，实验（含上机）0学时学分：3.0学分面向对象：物流管理、应用物理学、生物工程等本科专业先修课程：高等数学、大学物理教材：《电路与电子技术》（电工学Ⅰ），朱伟兴主编，高等教育出版社，2008年六月第一版主要教学参考书目或资料：1.《电工学》（第六版）上册电工技术、《电工学》（第六版）下册电子技术，秦曾煌主编，高等教育出版社，2003年12月第六版2.《电工学（第六版）学习辅导与习题选解》，秦曾煌主编，高等教育出版社3.《电工学（第六版）习题全解（上下册）》，姜三勇主编，高等教育出版社二．教学目的和任务《电工电子技术》是面向高等工科学校非电类专业开设的一门技术基础课程。

目前，电工电子技术应用十分广泛，发展迅速，并且日益渗透到其他学科领域，促进其发展，在我国社会主义现代化建设中具有重要的作用。

本课程的教学目的和任务是：使学生通过本课程的学习，获得电工电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能，了解电工电子技术的应用和我国电工电子技术发展的概况，为今后学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术工作和科学研究工作打下一定的基础。

本课程理论严谨，系统性、逻辑性强，对培养学生的辨证思维能力，树立理论联系实际的科学观点和提高学生分析问题、解决问题的能力有着重要的作用，是培养复合型人才的重要组成部分。

三．教学目标与要求本门课程通过不同的教学方法和教学手段，使学生掌握电路理论、安全用电、模拟电子技术、数字电子技术、EDA技术等电工技术领域中的基本理论、基本知识；初步掌握一般电路和电子电路的分析方法；了解常用电子器件的作用和功能；了解电工电子技术领域中的新理论、新技术、新知识。

四．教学内容、学时分配及其基本要求第一章电路的基本概念与定律（5学时。

3优质电工学课件第六版秦曾煌共79页

第3章电路的暂态分析
3.1 电阻元件、电感元件与电容元件 3.2 换路定则与电压和电流初始值的确定 3.3 RC电路的响应 3.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法 3.5 微分电路和积分电路 3.6 RL电路的响应
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第3章电路的暂态分析
教学要求： 1. 理解电路的暂态和稳态、零输入响应、零状态响应、全响应的概念，以及时间常数的物理意义。 2. 掌握换路定则及初始值的求法。 3. 掌握一阶线性电路分析的三要素法。
产生暂态过程的原因：由于物体所具有的能量不能跃变而造成
在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变
∵
C
储能：
WC

1 2
CuC2
∵ L储能：
WL

1 2
L iL2
\ u C 不能突变
\iL不能突变
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2. 换路定则
设：t=0 — 表示换路瞬间 (定为计时起点) t=0-— 表示换路前的终了瞬间 t=0+—表示换路后的初始瞬间（初始值）
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3.1 电阻元件、电感元件与电容元件
电阻元件：消耗电能，转换为热能（电阻性）
电感元件：产生磁场，存储磁场能（电感性）
电容元件：产生电场，存储电场能（电容性）
在直流电路中（稳态），电感元件可视为短路（两端电压为0），电容元件可视为开路（其中电流为0 ）。但在暂态过程中，电容中的电流以及电感两端的电压都不为零。
R2 iL R3
4 4
+ u_ L
电量
t 0 t 0
uC / V iL / A
41 41
iC / A uL / V

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换电路(2路):电接电路通路发、状生切态换断的路、改(变短外。路因如、) ：电压改变则或若i参C u数cd改发du生变tC 突变，
产生暂态过程的原因：
一般电路不可能！
由于物体所具有的能量不能跃变而造成
在换路瞬间储能元件的能量也不能跃变
∵
C
储能：WC
1 2
CuC2
∵
L储能：WL
1 2
L iL2
\ uC 不能突变
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3.初始值的确定
初始值：电路中各 u、i 在 t =0+ 时的数值。求解要点： (1) uC( 0+)、iL ( 0+) 的求法。 1) 先由t =0-的电路求出 uC ( 0– ) 、iL ( 0– )； 2) 根据换路定律求出 uC( 0+)、iL ( 0+) 。 (2)其它电量初始值的求法。 1) 由t =0+的电路求其它电量的初始值； 2) 在 t =0+时的电压方程中 uC = uC( 0+)、
根据换路定则得： uC(0)uC(0)0
L (0)L (0)0
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例1:
暂态过程初始值的确定 S C R2
iC
(0+
)
uC
(0+)+u2(0+_)
+ t=0
+
i1(0+ )
R2 +
iL(0+ ) +
U -
R1
LU
-
R1 _u1(0+) _ uL(0+)
(a)
(b) t = 0+等效电路
暂态过程开始的瞬间可能产生过电压、过电流使电气设备或元件损坏。
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3.1 电阻元件、电感元件与电容元件
3.1.1 电阻元件
i
描述消耗电能的性质线性电阻 +
u
R
根据欧姆定律: uiR
_
即电阻元件上的电压与通过的电流成线性关系
金属导体的电阻与导体的尺寸及导体材料的
导电性能有关，表达式为：R l
本节所讲的均为线性元件，即R、L、C都是常数。
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3.2 储能元件和换路定则
1.电路中产生暂态过程的原因
例：
i
S R1
I
+
U
-
+
R2 R3 u2 -O
t
(a) 图(a)：
合S前：i0u R 1u R 2u R 30
合S后：电流 i 随电压 u 比例变化。
所以电阻电路不存在暂态过程 (R耗能元件)。
流增大时，磁场能增大，电感元件从电源取用电
能；当电流减小时，磁场能减小，电感元件向电
源放还能量。
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3.1.3 电容元件
i
描述电容两端加电源后，其两个极板 +
上分别聚集起等量异号的电荷，在介质 u
C
中建立起电场，并储存电场能量的性质。 _
电容： C q (F ) u
R
R
+ 2
U
_
8V
i1
t =0iC
R1 4
u+_C
R2 iL R3 + 2 i1
4
4
U
+ u_L
_ 8V
iC
R2 iL R3
4 4
R41 u+_C C
+ u_ L L
解：(1)
由t
=
0-电路求
uC(0–)、iL
t=
(0–)
0
-等效电路
换路前电路已处于稳态：电容元件视为开路；
电容元件
当电压u变化时，在电路中产生电流:
i C du
电容元件储能
dt
将上式两边同乘上 u，并积分，则得：
t
udit
uCduu1C2u
0
0
2
章目录上一页下一页返回能转换为电场能储存在电容中，当电压增大时，电场能增大，电容元件从电源取用电能；当电压减小时，电场能减小，电容元件向电源放还能量。
\iL不能突变
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2.换路定则
设：t=0 — 表示换路瞬间 (定为计时起点) t=0-— 表示换路前的终了瞬间 t=0+—表示换路后的初始瞬间（初始值）
电感电路： L (0 )L (0 )
电容电路： uC(0)uC(0)
注：换路定则仅用于换路瞬间来确定暂态过程中 uC、 iL初始值。
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3.2 储能元件和换路定则
SR
uC
暂态
+
U
–
iC
C
+ –
uC
U
o
(b)
t
图(b)
合S前: iC 0 , uC 0
稳态
合S后： u C 由零逐渐增加到U
所以电容电路存在暂态过程(C储能元件)
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产生暂态过程的必要条件：
(1) 电路中含有储能元件 (内因)
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第3章电路的暂态分析
稳定状态：在指定条件下电路中电压、电流已达到稳定值。
暂态过程：电路从一种稳态变化到另一种稳态的过渡过程。
研究暂态过程的实际意义 1. 利用电路暂态过程产生特定波形的电信号
如锯齿波、三角波、尖脉冲等，应用于电子电路。 2. 控制、预防可能产生的危害
(2) 由t=0+电路，求其余各电流、电压的初始值
uC(0)0, 换路瞬间，电容元件可视为短路。
L(0)0, 换路瞬间，电感元件可视为开路。
C(0)
1(0)
U R1
(C(0)0)iC 、uL 产生突变
uL(0)u1(0)U (uL(0)0) u2(0)0
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例2：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。
线性电感: L为常数; 非线性电感: L不为常数
2.自感电动势：eL
dψLdi
dt
dt
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3.电感元件储能
根据基尔霍夫定律可得：ueL
Ldi dt
将上式两边同乘上 i ，并积分，则得：
t udit
iLdii1L2i
0
0
2
磁场能
W 1 Li2
2
即电感将电能转换为磁场能储存在线圈中，当电
t =0+时的电流方程中 iL = iL ( 0+)。
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例1．暂态过程初始值的确定
S C R2
已知：换路前电路处稳态，
+ t=0
U
R1
-
(a)
L
C、L 均未储能。
试求：电路中各电压和电
流的初始值。
解：(1)由换路前电路求 uC(0),iL(0)
由已知条件知 u C (0)0 ,iL (0)0
S
电阻的能量 WtudittR2d it0
0
0
表明电能全部消耗在电阻上，转换为热能散发。
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3.1.2 电感元件
描述线圈通有电流时产生磁场、储存磁场能量的性质。
1.物理意义
电流通过一匝线圈产生 Φ(磁通)
i +
u
-
电流通过N匝线圈产生 ψNΦ(磁链)
电感: L ψ NΦ ( H) ii