电工技术基础-动态电路分析
(电工电子技术)第4章动态电路的分析
在分析动态电路时，首先需要确定电路在初始时刻的电压和电流值，即初始状 态。这些值可以通过电路的连接方式、元件参数以及电路的边界条件来确定。
时间常数分析
总结词
计算电路的时间常数，评估电路的响应速度。
详细描述
时间常数是动态电路的一个重要参数，它决定了电路的响应速度。通过计算时间 常数，可以评估电路在不同时间点的响应情况，进而分析电路的性能。
电阻、电容和电感
用于构建不同的动态电路。
03
示波器
用于观察信号波形。
04
信号发生器
用于产生测试信号。
实验步骤与操作
01
02
03
04
05
1. 搭建电路
2. 连接电源和测 3. 调整参数 试仪器
4. 记录数据
5. 分析数据
根据实验需求，使用电阻 、电容和电感搭建动态电 路。
将电源接入电路，并将示 波器和信号发生器与电路 连接。
。
04
动态电路的实例分析
微分方程的建立与求解
微分方程的建立
根据电路的元件参数和电路结构 ，建立动态电路的微分方程。
微分方程的求解
通过解析法或数值法求解微分方 程，得到电路中电压和电流随时 间变化的规律。
电路的瞬态分析
初始状态分析
确定电路在初始时刻的电压和电流值 ，为瞬态分析提供初始条件。
时间响应分析
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
在通信系统中，信号通常 需要在高频下传输，这就 需要使用动态电路来处理 信号。
控制系统
在控制系统中，需要使用 动态电路来控制系统的行 为，以满足特定的要求。
电子设备
许多电子设备，如电视机、 收音机和计算机等，都使 用了动态电路来处理信号 和实现各种功能。
动态电路分析
未来的动态电路将更加注重兼容性与 可扩展性，以适应不同系统和应用的 需求。
感谢您的观看
THANKS
实现方式
采用高级编程语言（如Python、C）或电路设计自动化 软件（如MATLAB、Simulink）进行实现。
优化设计实例分析
实例一
某数字信号处理电路的优化 设计，通过遗传算法对电路 结构进行优化，实现了功耗
降低20%的效果。
实例二
某无线通信收发机的优化设 计，采用模拟退火算法对电 路参数进行优化，提高了信
时域分析法的缺点
计算量大，特别是对于复杂电路，需要求解微分方程， 计算效率较低。
频域分析法
频域分析法的优点
可以方便地处理正弦信号和周期信号，计算量相对较小，特别适合于求解线性时不变电路。
频域分析法的缺点
对于非线性或时变电路，频域分析法可能不适用。
复频域分析法（拉普拉斯变换和傅里叶变换）
要点一
复频域分析法的优点
采用负反馈
通过在系统中引入负反馈，增强系统的稳定性。
05
动态电路的优化设计
优化目标与约束条件
优化目标
在满足一定性能指标的前提下，降低电路的 功耗、体积和成本等。
约束条件
电路的功能、可靠性、稳定性、时序等要求， 以及工艺、材料、封装等限制。
优化算法与实现
优化算法
遗传算法、模拟退火算法、粒子群算法等。
动态电路分析的历史与发展
历史
动态电路分析起源于20世纪初，随着电子技术的快速发展，其分析方法和工具不断演 进。
发展
近年来，随着计算机技术和数值计算方法的进步，动态电路分析在理论和实践方面取得 了重要突破。现代动态电路分析方法更加精确、高效，为复杂电子系统的设计和优化提
电路动态分析[含答案]
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动态电路及电路故障分析一、复习目标：1、会分析滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化；2、会分析开关的断开或闭合引起电路中电学物理量的变化；3、会判断两种基本的电路故障（断路和短路）。
二、知识储备：1、串联电路是分压电路，在串联电路中，电阻越大的，分的电压越 （多或少）；并联电路是分流电路，在并联电路中，电阻越大的分的电流越 （多或少）。
2、在串联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）；在并联电路中，当只有其中一个电阻的阻值变大时，它的总电阻将变 （大或小）。
3、有公式I=U/R 得，当电压不变时，电阻越大，电流就越 （大或小）；有公式U=IR 得，通过电阻的电流越大，它两端的电压也越 （大或小）；5、电流表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 ，电压表的特点是电阻很 （大或小），通常相当于 。
三、典型例题动态电路部分第一种类型：滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起电路中电学物理量的变化分析思路：首先看清电路图，电路是串联还是并联，电压表是测滑动变阻器的电压还是定值电阻的，电流测总的还是分的，依据情况判定。
（一）．串联电路中滑动变阻器的滑片P 的位置的变化引起的变化串联电路里，滑动变阻器接入电路里的阻值变大其两端电压也变大，而和它串联的电阻两端的电压变小（电源总电压不变），总电流变小。
例一、如图1，是典型的伏安法测电阻的实验电路图，当滑片P 向左移动时，请你判断A 表和V 表的变化。
分析：先确定电路，再看电阻的变化，再根据欧姆定律判断电流的变化，最后根据欧姆定律的变形公式判断电压的变化。
本题中，为了分析表达的简洁，我们约定一套符号：“→”表示引起电路变化；“↑”表示物理量增大或电表示数增大；“↓”表示物理量减小或电表示数减小。
P 左移→R 2↓→R ↓→I ↑→A 表↑。
R 1不变→IR 1↑→U 1↑→V 表↑。
判断V 表的变化还可以根据串联电路的分压原理来分析：R 2↓→U 2↓→U 1↑→V 表↑。
电路动态分析
5、在如图所示的电路中，电源的电动势为E，
内电阻为r，L1、L2是两个小灯泡。闭合S 后，
两灯均能发光。当滑动变阻器的滑片向右滑动
时(
B)
A．L1变暗，L2变暗
B．L1变暗，L2变亮
C．L1变亮，L2变暗 D．L1变亮，L2变亮
R
L1
L2
E,r S
6.如图，当滑动变阻器的滑片向上移动时，则： D
A.I变大，U变小 B.I变大，U变大 C.I变小，U变大 D.I变小，U变小
8、7.H在e 如loo图ke所d m示or的e a电sle路ep中th，an当de滑ad动. 变阻器的滑动
触头这本向书b端看移起来动与时其，说伏是特不表本的语法读书数，V不和如安说培是表一的本
读数辞I典如。何变化：
AB、、TgrhVVaem减减bmo小小oakr，，.seIIe减增m小s大to C、V增大，I增大
B.A灯变暗，B灯变亮； [ C ]
C.A灯变暗，B灯变暗； D.A灯变亮，B灯变暗。
1、在右图电路中，当合上开关S后，两个 标有“3V、1W”的灯泡均不发光，用电压表 测得Uac=Ubd=6V，如果各段导线及接线处均 无问题，这说明（ C ）
A．开关S未接通 B．灯泡L1的灯丝断了 C．灯泡L2的灯丝断了 D．滑动变阻器R电阻丝断了
3、如图，电源的内阻不可忽略．已知定值电
阻R1=10Ω，R2=8Ω．当电键S接位置1时，电流 表的示数为0.20A．那么当电键S接位置2时，
流过R2的电流I2的变化情况为( B )
A、I1增大，I2减小
B、I1减小，I2增大
C、I1增大，I2增大
D、I1减小，I2减小
4、如图所示的电路中，电源的电动势E和 内电阻r恒定不变，电灯L恰能正常发光， 如果变阻器的滑片向b端滑动，则（ A）
原创3：电路的动态分析
R1
S
R3 A
S0 V
电路的动态分析
1.什么是电路的动态分析问题？ 由于断开或闭合开关、滑动变阻器滑片的滑动等造成电路结构发生了变 化，某处电路变化又引起其他电路一系列变化的问题.
L3
P
R L2
L1 S
灯泡亮度如何变化？
R2
R1
S
R3 A
S0 V
电表示数如何变化？
2.电路动态分析的方法 直流电路的动态分析方法: (1)程序法：基本思想是“部分→整体→部分”．思维流程如下：
解析：保持开关S闭合，把滑动变阻器R1的滑片向上滑动，电路中的 总电阻变小，电流变大，电流表A的示数变大，由U＝IR3知电压表V 的示数变大，A正确；保持开关S闭合，滑动变阻器R1的滑片不滑动， 则电容器两极板间的电压不变，R2中没有电流通过，B错误；若保持 开关S闭合，拉开电容器两极板之间的距离，电容器的电容变小，两
1.电源负极接地，说明了什么？
审题 2.变阻器的滑片P由a向b移动，它的有效电阻如何变化？
析疑 外电路的总电阻如何变化？整个电路的总电流如何变化？
3.如何判断流过如何判断电压表、电流表示数？
解析：滑动头P自a端向b端滑动的过程中，滑动变阻器的电阻减小，电路
总电阻减小，由闭合电路的欧姆定律可得，干路电流增大，由UR1＝IR1可 知R1两端电压即电压表的示数变大，选项A错误；由U＝E－Ir可知路端电 压U减小；由UR2＝U－UR1可得R2两端的电压减小，又由I2＝URR22 可得流过R2
方法提炼
电路稳定时电容器的处理方法
电路稳定后，与电容器串联的电路中没有电流，同 支路的电阻相当于导线，即电阻不起降低电压的作 用，与电容器串联的电阻视为等势体，电容器两端 的电压为与之并联的电阻两端的电压。
微课教案动态电路分析
微课教案动态电路分析第一章：动态电路基础1.1 电流与电压电流的概念与电流的方向电压的概念与电压的测量1.2 电阻与欧姆定律电阻的概念与电阻的测量欧姆定律的内容与应用1.3 电容器与电感器电容器的基本性质与类型电感器的基本性质与类型第二章：动态电路的基本分析方法2.1 基尔霍夫定律基尔霍夫电流定律与基尔霍夫电压定律的内容基尔霍夫定律的应用与实例分析2.2 节点与回路分析法节点与回路的定义及区分节点分析法与回路分析法的应用与实例分析2.3 网孔分析法网孔的概念与网孔的分析方法网孔分析法的应用与实例分析第三章：动态电路的响应与稳定性3.1 动态电路的零输入响应动态电路的零输入响应的概念与特点零输入响应的求解方法与应用实例3.2 动态电路的零状态响应动态电路的零状态响应的概念与特点零状态响应的求解方法与应用实例3.3 动态电路的零输入与零状态响应的叠加叠加原理的概念与条件叠加原理的应用与实例分析第四章：动态电路的频率响应4.1 频率响应的基本概念频率响应的定义与特点频率响应的表示方法4.2 滤波器的设计与分析滤波器的基本类型与设计方法滤波器的频率响应分析与应用实例4.3 谐振电路的分析谐振电路的概念与谐振条件谐振电路的频率响应分析与应用实例第五章：动态电路的实际应用5.1 动态电路在信号处理中的应用信号处理中动态电路的作用与实例信号处理中动态电路的设计与分析方法5.2 动态电路在控制电路中的应用控制电路中动态电路的作用与实例控制电路中动态电路的设计与分析方法5.3 动态电路在电力系统中的应用电力系统中动态电路的作用与实例电力系统中动态电路的设计与分析方法第六章：微课教案设计与制作6.1 微课教案设计原则明确教学目标突出教学重难点合理设计教学流程6.2 微课教案结构与内容封面、简介、目录、、作业、拓展等部分的设计教学资源、互动环节、评价反馈等内容的整合6.3 微课教案制作技巧精美的PPT制作与展示生动有趣的动画、视频、图片等素材的运用清晰简洁的讲解与演示第七章：微课教学设计与实施7.1 微课教学策略启发式教学、任务驱动教学等策略的选择与应用教学方法与教学媒体的整合与创新7.2 微课教学过程导入、新课、巩固、拓展等教学环节的设计与实施学生自主学习、合作学习、探究学习的组织与引导7.3 微课教学评价与反思学生学习效果的评价方法与实践教学过程中的问题与反思、教学方法的调整与优化第八章：动态电路分析案例解析8.1 案例一：串联动态电路分析电路图的绘制与分析电路参数的变化对电路性能的影响8.2 案例二：并联动态电路分析电路图的绘制与分析电路参数的变化对电路性能的影响8.3 案例三：混联动态电路分析电路图的绘制与分析电路参数的变化对电路性能的影响第九章：动态电路分析在实际项目中的应用9.1 项目一：音频放大器设计音频放大器的需求分析与设计原则动态电路分析在音频放大器设计中的应用9.2 项目二：滤波器设计滤波器的设计需求与原则动态电路分析在滤波器设计中的应用9.3 项目三：振荡器设计振荡器的设计需求与原理动态电路分析在振荡器设计中的应用第十章：动态电路分析的拓展与研究10.1 现代电路分析方法模糊电路分析、神经网络电路分析等新型分析方法的了解与探讨10.2 动态电路在新技术领域的应用集成电路、物联网、新能源等领域的动态电路应用案例分析10.3 动态电路分析的研究动态与趋势国内外研究现状与热点问题未来发展趋势与研究方向重点和难点解析一、动态电路基础电流与电压的概念理解：电流与电压的定义、方向和测量方法。
动态电路的分析与计算
动态电路的分析与计算动态电路分析与计算是电路理论与实践中重要的一部分。
动态电路是指在电路中存在能量存储元件（如电容器和电感器）的电路。
在动态电路中，电压和电流不仅取决于电路元件的阻抗和阻抗值（静态电路）的关系，还取决于时间的变化。
因此，动态电路的分析和计算需要考虑到电路中电压和电流随时间的变化规律。
1.电压和电流关系：对于动态电路中的电压和电流，需要建立它们与电路元件的阻抗和阻抗值之间的关系。
这可以通过分析电路中的电压和电流方程得到。
一般来说，电压和电流的变化可以采用微分方程的形式表示。
2.初始条件的确定：对于动态电路，初始条件是指系统开始运行时电路中电压和电流的初始值。
在分析和计算动态电路时，需要确定这些初始条件，并将它们纳入到方程中。
3.零输入响应和强迫响应：动态电路的响应可以分为零输入响应和强迫响应两部分。
零输入响应是指在没有外部输入信号时，电路元件内部的能量存储元件（如电容器和电感器）自身产生的响应。
强迫响应是指在有外部输入信号时，电路元件对输入信号的响应。
分析和计算动态电路时，需要分别考虑这两部分的响应，并将它们相加得到完整的响应。
4.稳定状态的判断：稳定状态是指电路达到稳定后，电路中电压和电流不再随时间变化的状态。
在分析和计算动态电路时，需要判断电路是否能够达到稳定状态，并找到稳定状态下的电压和电流值。
总而言之，动态电路的分析和计算是电路理论和实践中不可或缺的一部分。
它涉及到电路中电压和电流随时间变化的规律，并需要使用数学工具来揭示电路的行为。
通过对动态电路的分析和计算，可以更深入地理解电路的工作原理，并能够对电路进行设计和优化。
专题动态电路分析
01
RLC电路的动态分析主要研究的是电感、电容和电阻
元件在交流电源作用下的动态响应。
02
RLC电路的振荡过程可以用微分方程来描述，通过求
解微分方程可以得到电路中电压和电流的变化规律。
03
RLC电路在电子设备和系统中有着广泛的应用，如振
荡器、调谐器和滤波器等。
实例三：运放电路的动态分析
01
运放电路的动态分析主要研究 的是运算放大器在输入信号作 用下的动态响应。
与Multisim类似，适用于模拟和 数字电路的仿真，提供多种分析 工具和元件库。
仿真技术在动态电路分析中的应用
01
预测电路性能
通过仿真技术，可以预测电路在 不同输入条件下的性能表现，从 而优化电路设计。
故障排查
02
03
参数优化
仿真技术可以帮助工程师快速定 位电路中的故障点，提高故障排 查效率。
通过调整电路元件参数，仿真技 术可以找到最优的电路性能参数 组合。
动态电路的特点
时域特性
动态电路的输出信号随时间变化，具有时域特 性。
频域特性
动态电路的频率响应是其对不同频率输入信号 的响应能力。
稳定性
动态电路的稳定性是其对外部干扰和内部参数变化的抵抗能力。
动态电路的应用场景
通信系统
用于信号处理、调制解调等。
测量系统
用于信号处理、数据采集等。
控制系统
用于信号处理、控制算法实现等。
特点
将时域函数转换为频域函数，便于分析信号的频率特性。
应用
用于分析交流稳态电路，如正弦稳态分析。
状态空间分析法
定义
状态空间分析法是以电路的状态变量为研究对象的方 法。
特点
电路的动态分析析
A. 电压表的示数始终小于U ； B. 电流表的示数始终大于I； C. 电压表的示数先增大后减小； D. 电流表的示数先减小后增大。
R1
R2
A
P
V
032.上海虹口区07学年度第一学期期终教学检测 6
6. 如图所示的电路中，电池的电动势为E，内阻为r,
电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。在电键S
电路的动态分析
一、 动态电路的讨论
闭合电路中只要有一只电阻的阻值发生变化，就会影 响整个电路，使总电路和每一部分的电流、电压都发 生变化。基本思路是“部分→整体→部分”。即从阻 值变化的的入手，由串并联规律判知R总的变化情况再 由闭合电路欧姆定律判知I总和U端的变化情况，最后由 部分电路欧姆定律及串联分压、并联分流等规律判知 各部分的变化情况，其一般思路为：
（4）由U外=E－U内确定电源的外电压 ( 路端电压 ) 如何变化；
（5）由部分电路欧姆定律确定干路上某定值电阻 两端的电压如何变化；
（ 6）确定支路两端电压如何变化以及通过各支路的 电流如何变化（可利用串联电路的电压关系、并联电 路的电流关系）。
二、总结动态电路的规律 如下——“串反并同” “并同”：是指某一电阻增大时，与它并联或间接 并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大； 某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的 电流、两端电压、电功率都将减小。
（1）确定电路的外电阻R外总如何变化；
① 当外电路的任何一个电阻增大（或减小）时，电路 的总电阻一定增大（或减小）
② 若电键的闭合使串联的用电器增多，总电阻增大; 若电键的闭合使并联的支路增多，总电阻减小。
（ 2）根据闭合电路欧姆定律 确定电路的总电流如何变化；
I总
动态电路分析课件
温度为20℃时，热敏电阻对应的阻值为50Ω，
则总电阻为R总＝50Ω+10Ω=60Ω.电源电压U 总＝R总I1＝60Ω×0．2A＝12V
❖ 合作探究
2.环境温度根据什么来求？请写出解答过程
动 由题意可以知道，环境温度可以根据热敏电阻的阻 态 值来求。所以要先求出电流为0.4A时热敏电阻的阻
值，再根据图像得出环境温度。
0．6A）．开关，定
值电阻R0（10Ω）、
导线若干。
❖ 合作探究
（1）当环境温度为20℃时．电流表的读数
动 为0．2A，求电源的电压。
态 电 路
（2）电流表的读数为0．4A时，当时环境 温度是多少？
分析： 1.这是什么电路，要求电源电压要知 道哪些条件？怎样得到这些已知条件？
分 析
这是串联电路，要求电源电压要知道对应温 度下的电流值和总电阻。由图像可以知道当
❖ 学习内容二
动
态
电 路
动态电路的计算
分
析
❖学习指导
动 态 电 回顾欧姆定律的公式以及其变形式 路 分 析
❖ 自学检测
1.欧姆定律的公式：I=____ 、 U=___ 、
动 R=_____。
态 电 路 分 析
2.串、并联电路中的电流、电阻、电压 之间的关系： 串联电路中的电流关系是：I=______ 电压关系是U总=________ 电阻之间的关系R总=________。 并联电路中的电流关系是：I总＝_____
电 当I2=0.4A时，电路中的总电阻R总＝U总/ I2 路 ＝12V/0.4A＝30Ω
分 析
热敏电阻的阻值R=R总－R1＝30Ω－10Ω ＝20Ω
由图像可知道此时环境温度为40℃。
电学中动态电路分析
电学中动态电路分析动态电路分析是电学中的一种重要方法，用于研究电路元件在时间变化过程中的响应。
在电子技术和电力系统等领域，动态电路分析是解决电路设计和故障诊断等问题的基础。
动态电路分析的基本原理是根据电路元件的特性和电路方程，通过求解微分方程来得到电路中电流和电压随时间变化的规律。
在动态电路分析中，常见的分析方法有直流分析、交流分析和暂态分析。
直流分析是指在稳态条件下，对电路中的电流和电压进行分析。
直流分析是动态电路分析的基础，主要用于计算稳态电流和电压值。
在直流分析中，可以根据欧姆定律和基尔霍夫电压定律进行分析，应用节点分析和支路分析等方法求解电路中的未知电流和电压。
交流分析是指在交流电路中，对电流和电压进行分析。
交流分析中，一般以复数形式的电压和电流进行分析，使用相量图法、复数阻抗法和拉普拉斯变换法研究电路中的交流响应。
交流分析对于理解电路中的频率特性和幅频特性等问题十分重要。
暂态分析是指在电路开关、电源切换等瞬间发生变化时，对电路中的电流和电压进行分析。
暂态分析研究电路中瞬间变化时的响应，可应用微分方程进行数学建模。
在暂态分析中，常见的方法有基本微分方程法、功率耐受方程法和矩阵方程法等。
动态电路分析在实际工程和科学研究中有着广泛的应用。
在电子电路设计中，动态电路分析可以研究电路的稳定性、频率响应和幅频特性，对于优化电路设计十分重要。
在电力系统中，动态电路分析可以用于分析电力系统的稳定性和瞬时过电压、过电流等暂态问题，对于提高电力系统运行的稳定性和可靠性具有重要意义。
总之，动态电路分析是电学中重要的研究方法，可用于研究电路中的电流和电压的时间响应。
通过直流分析、交流分析和暂态分析等方法，可以解决电路设计和故障诊断等实际问题。
动态电路分析在电子技术和电力系统等领域有着广泛的应用，对于优化电路设计和提高电力系统的稳定性具有重要意义。
中考物理复习：动态电路分析
A1表、V表示数不变、A2表示数变小
02
方法归纳
判断电路状态 判断电表作用 找关键词判断电阻变化 套口诀分析物理量变化
并联
电压表测的对象 电流表测的对象 滑片向左移动 滑片向右移动
并联口诀
03 解 读 印 证
• 如图所示的电路中，当滑动变阻器的滑片向右移动过程中
（B ）
• A．A1的示数变大，A2的示数也变大
A. 电流表示数变小，电压表示数变大
B. 电流表示数变大，电压表示数变小
C. 电压表和电流表示数的比值将变小
D. 电流表和电压表示数均变大
1.判断电路类型：串联 2.判断电表的作用：电压表V测R1 3.找关键词判断电阻的变化：R
↑
↑ ↑
4.套口诀分析电压、电流的变化：阻小压小电流大（其他大）
类型二：动态电路在并联电路中的应用
1、如图所示的电路中,电源电压恒定不变,R1为定值 电阻,闭合开关S,在滑动变阻器的滑片P向右滑动的过
程中,下列四个选项中,判断正确的是( C )
A. 电流表、电压表的示数均变小
B. 电流表、电压表的示数均变大
C. 电流表示数变大、电压表示数变小
D. 电压表与电流表示数的比值变大
E.电流表示数变小、电压表示数变大
(
选填“增大”、“不变”或“减小”)。
1.判断电路类型：并联
2.判断电表的作用：电流表A1测L1；
1
电流表A测干路电流
3.找关键词判断电阻的变化：L2 4.套口诀分析电压、电流的变化：阻大流小；
各支路管各支路
5.在如图所示电路中，当闭合
A.电压表示数变大，灯变暗
R1
• B．A1的示数不变，A2的示数也变大
初中动态电路分析方法
初中动态电路分析方法初中动态电路分析方法是用于分析和解决动态电路问题的一种方法。
动态电路是指电流和电压随时间变化的电路，如电感、电容和二极管等元件。
动态电路的分析方法可以分为直流分析和交流分析两种。
1. 直流分析方法：直流分析是指在电路中所有元件电流或电压都是稳定的，不随时间变化的情况下进行分析。
直流分析方法主要包括基尔霍夫定律和电路分解法。
- 基尔霍夫定律：基尔霍夫定律是指在电路中电流和电压的守恒定律。
根据基尔霍夫定律，我们可以通过列写闭合回路的电流和电压守恒关系来解析电路。
对于一个闭合回路，电流的代数和等于零，电压的代数和等于零。
这些方程可以解决电路中未知量的问题。
- 电流分解法：电流分解法是指通过分解电路中的电流来解析电路。
在复杂的电路中，我们可以将电路分解为不同的分支，然后计算每个分支中的电流，最后再合并计算得到整个电路的电流。
2. 交流分析方法：交流分析是指在电路中电流或电压随时间变化的情况下进行分析。
交流分析方法主要包括复数法和相量法。
- 复数法：复数法是一种使用复数来表示电压和电流的分析方法。
在复数法中，电压和电流分别用复数来表示，复数表示的是电压和电流的振幅和相位差。
通过计算复数的运算，在频域中进行分析，可以得到电路中电压和电流的幅值和相位信息。
- 相量法：相量法是一种使用矢量来表示电压和电流的分析方法。
在相量法中，电压和电流分别用矢量来表示，矢量表示的是电压和电流的振幅和相位差。
通过计算矢量的运算，在频域中进行分析，可以得到电路中电压和电流的幅值和相位信息。
通过直流分析和交流分析方法，我们可以分析并解决动态电路中的问题。
通过这些分析方法，我们可以计算电路中电压、电流、功率和能量等参数，在设计和调试电路时起到重要的作用。
同时，我们还可以通过这些方法研究电路中元件之间的相互作用，进一步理解电路的工作原理。
电路动态分析
电路动态分析动态电路分析方法：（1）确定电路的联接方式：电压表相当于断开的电路，电流表相当于导线。
（2）确定各表测量对象：电压表只抱一个，电流表和谁串联。
（3）电阻的变化情况：变阻器滑片的移动以及断开（或闭合）电键，注意局部短路的情况。
（4）各表的变化情况：在并联中，电压表示数不变，测定值电阻的电流表示数不变；测滑动变阻器的电流表与电阻变化相反；测干路中的电流表与测滑动变阻器的电流表变化情况相同。
在串联电路中，电流表与电阻的变化相反，测定值电阻的电压表与电流表变化相同，测滑动变阻器的电压表与电阻变化相同。
记忆方法：动态电路判断前，先看电路串并联，电流表来似导线，电压表来似断电；串联电阻在上升，电流示数减小中，定值电压也减小，滑动电压在上升；并联电阻在增大，电压示数不变化，滑动电流在减小，干路电流跟着跑，定值电流不变化，反向思考靠大家。
1.在如图所示电路中，电源电压保持不变。
当电键S由断开到闭合时，电流表的示数将，电压表与电流表示数的比值将。
2.如上中图所示的电路中，电流电压不变，闭合电键，当滑动变阻器的滑片向右移动时, 电流表A的示数,电压表Vi的示数，电压表V2的示数 o （均选填“变大”、“变小”、“不变”）。
3.如上右图所示电路中，当电键S由断开到闭合时，电流表的示数将。
4.在下左图所示的电路中，闭合电键后，滑动变阻器的滑片向左移动时，电流表的示数将。
5.在下中图所示电路中，当电键S断开时，电阻Rl和电阻R2是联连接的。
电键S闭合时，电压表的示数将______________ 。
6.在上右图所示的电路中，电源电压不变。
当电键S由断开到闭合时，电压表Vi 的示数将，电压表V2的示数将 O7.如右图所示的电路中，电源电压不变，当电键S由断开到闭合时，电流表的示数8.在上中图所示电路中，电源电压不变，当电键由断开到闭合时，电压表V的示数，电流表A的示数将；向右移动滑动变阻器的滑片，电压表V与电流表A有示数的比值将 O9.如上右图所示的电路中，闭合电键S后，滑动变阻器的滑片P向左移动时，电流表的示数将 O10.如下左图所示电路中，电键S由断开到闭合时，电流表A的示数将, 电压表V的示数将 O11.如下中图所示，当电键S闭合时，电流表A的示数将,电流表AI的示数将，电压表V 的示数将 O12.如上右图所示电路中，电源电压不变，电键由闭合到断开时，电路总电阻将, 电流表A的示数将,电压表V的示数将,灯将变 o13.如下左图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S,当滑动变阻器的滑片P 向上移动时，电流表的示数将,电压表示数将。
电工技术第5章 动态电路的分析
R
第5章 5.3 章 d uC RC —— + uC =0 dt 上式的通解为指数函数， 上式的通解为指数函数，即
U
U0
uC
o
i
uc
C
uC = Ae pt
由特征方程 RCp +1=0 得 p = –1/RC 通解 uC = Ae –t /RC 确定积分常数， 确定积分常数，由换路定则 uC(0+)=uC(0–)= U0 ，得 A= U0 所以 uC = U0e –t /RC uR = – uC = –U0e –t /RC U0 –t / RC i = – –R e —
图(b)
R3
R1 i2(0−) Us + uC(0−) − R2
R3
iL(0−)
t=0_
Us iL ( 0 − ) = = 4A ( R1 + R2 ) // R3
R2 uC (0− ) = U s = 4V R1 + R2
8
第5章 5.2 章
打开前电路处稳态， 例：开关 K 打开前电路处稳态，给定R1 =1 Ω，R2 =2 Ω，R3 =3 Ω， 在 + 时的值。 L=4H ，C=5F ，US =6V，t=0 开关 K 打开，求 iC ，iL ，i ，uC ，uL ， 0 时的值。 打开，
a us S b R C
约 定:
t=0:表示换路的瞬间 表示换路的瞬间
+ 表示换路后的 uc t=0+:表示换路后的 最初瞬间
t=0-:表示换路前的 表示换路前的 最终瞬间
3
第5章 5.2 章
5.2 换路定则与初始值的确定
电路的初始条件
初始条件: 初始条件 电路中求解的变量及各阶导数 在换路t=0 时的值. 在换路 +时的值 独立的初始条件: 独立的初始条件 除独立电源外,电容的电压和电感的电流 除独立电源外 电容的电压和电感的电流. 电容的电压和电感的电流 u C (0 + ), iL (0 + ) 非独立的初始条件 其他初始电压和电流. 其他初始电压和电流
电工电子技术基础知识点详解3-8-动态分析
共射极放大电路的动态分析
I4i . 输B入I电b 阻的计算 Ic C
RS
+
IRB
βIb
+
E
S
+ -
U i RB rbe
RC RL U o
7. 放大电路的非线性失真 如果Q设置不合适，晶体管进入截止区 或饱和区工作，将造成非线性失真
若Q设置过高， 晶体管进入饱和区工作，造成饱和失真
适当减小基极电流可消除失真
iC/mA
iC/mA
Q1 Q
Q2
IC
O
tO
O
UCE
uo
t
uCE/V uCE/V
共射极放大电路的动态分析
7. 放大电路的非线性失真
ro
1 1
1
=RE
//
rbe
R / 1
/
RS
rbe R / / RS RE
共射极放大电路的动态分析
6. 放大电路的图解法 （1）交流负载线
C
交流负载线反映动态时电流 iC 和电压uCE的变化关系
交流负载线斜率
tanα
1 RL
因为RL RC , 所以交流负载线比直 流负载线更陡
交流负载线
´ D
直流负载线
共射极放大电路的动态分析
6. 放大电路的图解法 （2）图解分析
iC/mA
iB/A
RL=
iC/mA
Q1
iB/A
ic
Q
ib
Q
Q2
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R
Q
A
E ຫໍສະໝຸດ QB图3-1电容器
第3章 动态电路的分析
3.1.2 电容元件
1. 电容元件是一个理想的二端元件, 它的图形符号如 图3-2所示。
CQ U
i ＋q －q
(3-1)
C ＋u－
图3-2 线性电容元件的图形符号
第3章 动态电路的分析
3.1.2 电容元件
2. 电容的SI单位为法[拉], 符号为F; 1 F=1 C／V。常 采用微法（μF）和皮法（pF）作为其单位。
iL (0 ) iL (0 )
换路前初始时刻记为t=0+
换路后的一瞬间 ，电感中的电流应保持换路前的原有值而不能跃变。
2)、具有电容的电路 R、C 与电源Vs接通前、Uc=0 闭合后若电源电流为 有限值，电源两端电压不能改变
uC (0 ) uC (0 )
第3章 动态电路的分析
3.初始值的计算
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。
例3-3： 在 t 0时开关合上（开关合上前电路已达到稳
态），求电路中所标出物理量的初始值。
S
4 i
t0
uR1
i1 iC
12V
8 uR2
uC
12V
t 0
4 i(0 )
uR1 (0 )
uR2 (0 )
i1(0 ) 8
iC (0 )
uC (0 )
解：（1）t 0 时：
uC (0 ) 0 开关未合上 电容开路
（2） t 0 时： uC (0 ) 0
i1(0 ) 0
i(0 )
iC
(0
)
12 4
3A
uR2 (0 ) 0
uR1 (0 ) 12V
3.2 电 感 元 件
3.2.1电感与电感元件
A
i
＋
u
L ,L
B i －
L NL
L L
iL
自感磁链
电感
L称为电感元件的自感系数， 或电 感系数，简称电感。
i
L
＋
u
－
电感元件图形符号
电感SI单位为亨［利］, 符号为H; 1 H=1 Wb／A。 通常还用毫亨（mH）和微亨（μH）作为其单位, 它们与亨的换算关系为
1F 106 F
1pF 1012 F
第3章 动态电路的分析
3.1.3 电容元件的伏安特性
根据电流的定义： i dq dt
及 q Cu
关联参考方向下： i C du dt
电流与该时刻电压的变化率成正比。 若电压不变， i=0。电容相当与开路（隔直流作用）
第3章 动态电路的分析
iC (0 ) 1.5A
第3章例3动-4态：电在路t的分0析时开关合上（开关合上前电路已达到稳
态），求电路中所标出物理量的初始值。
14V
S
5 i
t 0 uR1
2
u
R2
i1
（2）t 0 时： iL (0 ) 0
解：（1）t 0 时： iL (0 ) 0
（2） 将两只电容器串联使用，等效电容是多大？
解（1） 将两只电容器并联使用时, 等效电容为 C C1 C2 4 12 16F
其耐压值为 U U 1 150V
（2） 将两只电容器串联使用时, 等效电容为 C C1C2 4 12 3F
C1 C2 4 12
: u3
C1
: C2
: C3
C1
: C2
: C3
第3章 动态电路的分析
2. 电容元件的并联及其等效
＋
＋q1
＋q2
＋q3
u
－q1 C1 －q2 C2 －q3 C3
－
(a)
q1 C1u, q2 C2u, q3 C3u 图3.3 q1 : q2 : q3 C1 : C2 : C3 q q1 q2 q3 C1u C2u C3u (C1 C2 C3)u C C1 C2 C3
u1 u2 un u
L1 L2
Ln L
当多个电感串联时， 电压的分配与电感成正比。
第3章 动态电路的分析
2. 电感元件的并联及其等效
a
i
+
i1
i2
in
u
...
L1
L2
Ln
b
(a)
a
i
+
u
L
b
(b)
1 1 1 1
L L1 L2
Ln
L为n个无耦合电感并联时的等效电感
第3章 动态电路的分析
3.3 换路定律与电压和电流初始值的确定
1.动态过程：从一种稳定状态转变到另一种稳定状态的中间过程。
现象：
L1立即发亮 亮度不变
S ＋
L2由暗—亮 最后定
L3由亮—暗 直到熄灭
L1
L2
L3
外因 :电路状态的改变
Us
内因: 有储能元件
R
L
C
－
换路：电路状态的改变
[通电、断电、短路、电
S(t 0) i
U0
R
uc C
一阶RC
第3章 动态电路的分析
根据KVL, uR=uC=Ri, 而i=-C(duC/dt)(式中负号表明iC与 uC的参考方向相反)。将i=-C(duC/dt)代入uC=Ri得
RC
duC dt
uc
0
u Aept C
RCpAept Aept 0
S(t 0) i
第3章 动态电路的分析
第3章 动态电路的分析
3.1 电容元件 3.2 3.3 换路定律与电压和电流初始值的确定 3.4 RC电路的响应 3.5 RL电路的响应 3.6一阶线性电路动态分析的三要素法
第3章 动态电路的分析
重点与难点
1. 理解电容、电感元件上的u-i关系 2. 会分析电容器的串并联电路 3. 理解换路定律，会计算初始值 4. 会分析一阶动态电路的响应 5.掌握一阶动态电路的三要素法
＋ ＋q
u3 C3
－
－ －q
(a)
图3.4
＋
＋q
u
C －q
－
(b)
第3章 动态电路的分析
q C1u1 C2u2 C3u3
u
u1
u2
u3
q C1
q C2
q C3
q( 1 C1
1 C2
1) C3
u q C
1 1 1 1 C C1 C2 C3
qqq 111
u1 : u2
(RCp 1) Aept 0 RCp 1 0
U0
R
uc C
p 1 RC
uC
A e pt
t
Ae RC
第3章 动态电路的分析
由换路定律知： uC(0+)=uC(0-)=U0, 即U0
0
Ae RC
Ae 0
A
将A=U0代入式中, 得
t
uC U0e RC
i
uC
U0
1
信号突变、电路参数的变化]
第3章 动态电路的分析
2. 换路定律 iL (0 ) iL (0 )
uC (0 ) uC (0 )
1)、具有电感的电路 开关接通前 i=0闭合后，i从零逐渐增至Us/R 结论：RL串联电路接通电源瞬间，电流不能跃变。
约定换路时刻为计时起点，即t=0
换路前最后时刻记为t=0-
12V
4
uR1 (0 )
i(0 )
S 8
i1(0 )
t 0
uR2 (0 )
iC (0 )
uC (0 )
uR2 (0 ) uC (0 ) 12V
i1(0
)
12 8
1.5
A
uR1 (0 ) 0V
i(0 ) 0
iC (0 ) i1(0 ) i(0 )
63 63
2F
C C1 C23 2 6 8F
U1 U 18V
U 2 U3 18V
U2
:U3
1 C2
:
1 C3
1: 2
U 2 6V ,U3 12V
第3章 动态电路的分析
例 3-2：已知电容C1=4μF，耐压值U1=150V，电容C2=12μF， 耐压值U2=360V。 （1） 将两只电容器并联使用，等效电容是多大？
＋
＋q
u
C －q
－
(b)
第3章 动态电路的分析
例 3-1
电路如图所示, 已知U=18V，C1=C2=6μF, C3=3μF。求等效 电容C及各电容两端的电压U1，U2，U3。
a＋
U=18V
U1＋－
C1 F
－ b
＋ U2－
C2 F
＋ U3－
C3 F
解：Ｃ2与C3串联的等效电容为
C23
C2C3 C2 C3
第3章 动态电路的分析
表 电容电压及电流随时间变化的规律
t
t
e
uC
i
0
e0=1
U0
U0 R
τ