[工学]浙江大学范承志电路原理课件第八章 过渡过程甲
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第08章 直流稳压电源
脉宽调制开关稳压电源
14
《电子线路》陈振源主编第八章 直流稳压电源 第4章 直流稳压电源
Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 14
中等职业教育国家规划教材 HEP
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
3．开关电源稳压原理
当输入电压VI或负载RL发生变化时，若引起输出电压VL上升，导致取样电压 VB2增加，则比较放大电路输出电压下降，控制脉宽调制器的输出信号vpo的脉宽变 窄，开关调整管的导通时间减小，经滤波器滤波后使输出直流电压VL下降。通过 上述调整过程，使输出电压VL基本保持不变。
开关稳压电源脉冲电压vSO波形
13
Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 13
中等职业教育国家规划教材 HEP
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
2．开关稳压电源的原理电路
脉宽调制开关稳压电源的原理电路如下图所示，电路主要元件的作用如下： （1）晶体管V1为开关调整管。 （2）R和Vz组成基准电压电路，作为调整、比较的标准。 （3）可变电阻Rp对输出电压VL取样。 （4）滤波器由L、C 和续流二极管V3组成。
VL
R3 RP R4 VZ R4 RP
5
《电子线路》陈振源主编第八章 直流稳压电源 第4章 直流稳压电源
Powerpoint Design by Chen Zhenyuan 5
中等职业教育国家规划教材 HEP
《电子技术基础》教学演示文稿
陈振源主编
工
程
应
用
串联稳压电源若出现故障，检查步骤如下： 检查整流、滤波电路：重点查熔丝、滤波电容、二极管和变压器是否完 好。 检查调整管：查调整管是否击穿或开路。 检查取样电路和基准电压：重点查稳压管是否接反或损坏。 检查比较放大器：重点查比较放大管是否正常。
浙江大学范承志电路原理课件第一章-基本概念
14
2）独立电流源
独立电流源端部流出一个恒定或随时间按一定规律变化的 电流，与电流源端部电压无关。
电路原理
1
电路原理课程介绍
1）电路原理是研究电路中发生的电磁现象，利用电路基本 理论和基本定律进行分析计算，是理工类本科生的一门重要 基础课程；
2）电路研究内容一般分类及应用方向：
a>.强电部分：电能输送分配、电网、电功率计算、效 率、电气安全等；
b>.弱电部分：电信号传输、处理、调制解调、滤波、畸 变分析、模拟和数字信号、电路特性等；
VCC
Titl e Siz e
B D a te : File : 5
7
2）为了对实际电路进行分析研究，把各种各样的实际电路 元件根据其主要物理性质，抽象成理想化的电路模型元件， 这些元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源元 件、受控源元件、二端口和多端元件等。
3）电路计算基本物理量及单位：
R A 3 /A N 3 / V R EF+R C 4 /SD I/ SD A
6 7
R A 4 /T0 C K I
R C 5 /SD O
R A 5 /A N 4 / SS
R C 6 /TX /C K
21
R B 0 /IN T
R C 7 /R X / D T
22
RB1
RB5
23
2
24 25
RB2 R B 3 /PG3M RB4
本课程学习所需的准备知识包括物理学、微积分、微分 方程、复变函数、线性代数、矩阵等。
3
电路原理课程介绍
主要教材：《电路原理》 机械工业出版社 范承志等
主要参考书：《Fundamentals of Electric Circuits》 Charles K. Alexander 清华大学出版社
2）独立电流源
独立电流源端部流出一个恒定或随时间按一定规律变化的 电流，与电流源端部电压无关。
电路原理
1
电路原理课程介绍
1）电路原理是研究电路中发生的电磁现象，利用电路基本 理论和基本定律进行分析计算，是理工类本科生的一门重要 基础课程；
2）电路研究内容一般分类及应用方向：
a>.强电部分：电能输送分配、电网、电功率计算、效 率、电气安全等；
b>.弱电部分：电信号传输、处理、调制解调、滤波、畸 变分析、模拟和数字信号、电路特性等；
VCC
Titl e Siz e
B D a te : File : 5
7
2）为了对实际电路进行分析研究，把各种各样的实际电路 元件根据其主要物理性质，抽象成理想化的电路模型元件， 这些元件包括电阻元件、电感元件、电容元件、独立电源元 件、受控源元件、二端口和多端元件等。
3）电路计算基本物理量及单位：
R A 3 /A N 3 / V R EF+R C 4 /SD I/ SD A
6 7
R A 4 /T0 C K I
R C 5 /SD O
R A 5 /A N 4 / SS
R C 6 /TX /C K
21
R B 0 /IN T
R C 7 /R X / D T
22
RB1
RB5
23
2
24 25
RB2 R B 3 /PG3M RB4
本课程学习所需的准备知识包括物理学、微积分、微分 方程、复变函数、线性代数、矩阵等。
3
电路原理课程介绍
主要教材：《电路原理》 机械工业出版社 范承志等
主要参考书：《Fundamentals of Electric Circuits》 Charles K. Alexander 清华大学出版社
2019大一轮高考总复习物理课件：第08章 恒定电流 第2讲 电路及闭合电路欧姆定律 精品
阻是( )
A．240 Ω
B．420 kΩ
C．240 kΩ
D．420 Ω
答案：B
02 核心考点·探究突破
考点一 电阻的串、并联
1.串、并联电路的特点
电流 电压 总电阻 功率分配
串联电路 U＝U1＋U2＋…＋Un
I＝I1＝I2＝…＝In UR11＝UR22＝…＝URnn
R 总＝R1＋R2＋…＋Rn
RP11＝RP22＝…＝RPnn
②两种特殊情况：
当外电路断路时，R＝∞，I＝_____0_____，U外＝______E____； E
当外电路短路时，R＝0，I＝_____r_____，U外＝_____0_____. 4.路端电压U与电流I的关系 由 U＝ E－ Ir可 画出 UI图 线如 图 所示 ． 当 电路断 路 I ＝0时 ，纵 轴的截 距 为 _电__源__的__电__动__势___.
2．(人教版选修3－1P63第3题)许多人造卫星都用太阳电池供电．太阳能电池由 许多片电池板组成．某电池板不接负载时的电压是600 μV，短路电流是30 μA．则
这块电池板的内阻( )
A．2 Ω
B．20 Ω
C．200 Ω
D．2 000 Ω
答案：B
3．(人教版选修3－1P63第4题)电源的电动势为4.5 V、外电阻为4.0 Ω时，路端 电压为4.0 V，若在外电路中分别并联一个6.0 Ω的电阻和串联一个6.0 Ω的电阻．则
③欧姆表检测：当测量值很大时，表示该处断路，当测量值很小或为零时，表 示该处短路．在运用欧姆表检测时，电路一定要切断电源．
(2018·宜昌调研)电动势为 E、内阻为 r 的电源与定值电阻 R1、R2 及滑动 变阻器 R 连接成如图所示的电路，当滑动变阻器的触头由中点滑向 a 端时，下列说 法正确的是( B )
电路课件-ch8
设 u(t)=Umcos( t+u), i(t)=Imcos( t+i)
相位差 ：j ui = ( t+u)- ( t+i)= u-i
u, i u
i
j12
规定： |j | (180°)
o
u i
i 0
1 2
与计时零ω点t无关
t
j12
(1) i1(t) 10cos(100π t 3π 4)
2020/6/18 2020/6/18
2π
f
2π T
2020/6/18
2020/6/18
单位： rad/s ，弧度/秒
14 14
2. 正弦量的三要素 相对于最大值 i(t)=Imcos( t+i)
(3) 初相位i
出现时刻
0时刻的相位，常用角度表示。
i i>0
0
ωt
u
u<0
i(t)=5cos( t+30°)
最大值出现在坐标轴
（计时零点）左侧
义 W RI 2T
W T Ri 2(t)dt 0
play
2020/6/18
20
2020/6/18
20
4. 周期量的有效值
均方根值
de f
I
定义电压有效值：
1 T i 2 (t )dt
T0
def
U
1 T u2 (t )dt
T0
正弦电流、电压的有效值
设 i(t)=Imcos( t+ )
2020/6/18
若 F1=|F1| 1 ，F2=|F2| 2
则: F1 F2 F1 e j1 F2 e j2 F1 F2 e j(12 )
相位差 ：j ui = ( t+u)- ( t+i)= u-i
u, i u
i
j12
规定： |j | (180°)
o
u i
i 0
1 2
与计时零ω点t无关
t
j12
(1) i1(t) 10cos(100π t 3π 4)
2020/6/18 2020/6/18
2π
f
2π T
2020/6/18
2020/6/18
单位： rad/s ，弧度/秒
14 14
2. 正弦量的三要素 相对于最大值 i(t)=Imcos( t+i)
(3) 初相位i
出现时刻
0时刻的相位，常用角度表示。
i i>0
0
ωt
u
u<0
i(t)=5cos( t+30°)
最大值出现在坐标轴
（计时零点）左侧
义 W RI 2T
W T Ri 2(t)dt 0
play
2020/6/18
20
2020/6/18
20
4. 周期量的有效值
均方根值
de f
I
定义电压有效值：
1 T i 2 (t )dt
T0
def
U
1 T u2 (t )dt
T0
正弦电流、电压的有效值
设 i(t)=Imcos( t+ )
2020/6/18
若 F1=|F1| 1 ，F2=|F2| 2
则: F1 F2 F1 e j1 F2 e j2 F1 F2 e j(12 )
浙江大学范承志电路原理课件第二章(1) 电路分析(甲)
2.1.3 割集
②
割集是图的一个子集（某些 支路的集合），满足
2 5
① CS1
4
CS3 ③
移去该子集，连通图分为 两部分；
少移去其中任一条，图保 持连通。
3 1
④
6
CS2
割集用符号CS来表示，规定了割集的方向，则割集又可看 成一个闭合面。割集为一个广义的节点，流出割集表面的电 流代数和为零。 如图，割集CS1包含1、2、3支路，割集CS2包含1、2、5、6 支路，割集CS3包含1、4、6支路。
－I1－2＋I3 =0
R1
I S2 U s2
I S4
R4
R5
－I3－4＋I5 =0
I1
I5
5×I5 ＋ I1 －1＋3× I3 =0
① 3 ②
解得
I1 =－3.89A I3 =－1.89A I5 =2.11A
③
1
①
2
4
5
Us 1
①
I3
R3
②
U Is 2
R1
IS2 U Is 4
R4
IS4
R5
I1
Us 2
②
2 4
2
2 5
4
3
③
6
④
1
②
2
②
①
3
③
①
3
②
5
③
①
3
③ ④
1 6
①
④
1
④
1
③
回路1
回路2
回路3
选定了有向图的树，则单连支回路的路径与方向也唯一 确定了。
②
2 5 3 1
④
②
4
浙江大学电讲义工电子学实验课件 实验1 基本电工仪表的使用208
返回
量程选择，注 意交直流分别
万用表
电源开关，用 后注意关闭
测棒位置，注
意不要插错！
返回
直流电压/电流表
直流电压表
直流电流表
信号输入
量程调节按钮
返回
谢
谢
观
看
I U1
R1 195k
U
R2 195k U 2
R3 100k
U3
图 1－7
表1－3不同内阻电压表对电压测量 准确度的影响
量 程
U/V
U1/ V
U2/ VBiblioteka U3/ R1/ Vk
R2/ k
R3/ k
U1+ U2+ U3
万 用 表
20 V档
18
标称值
195 195 100
直 流 表
20 V档
结束
实验室电源
步骤2 钥匙开关处 于“开”位置
步骤3 按下“通”按 钮开关，绿灯亮
步骤1 实验台侧面 电源开关开
返回
实验电路板
D两G4个2两精个密精可密调可电调阻电0～阻10～kΩ10kΩ
多功能网络实验板
195kΩ、 195kΩ和
100kΩ电阻位置
返回
直流稳压电源
粗调/细调选择
电压大小调节
电源开关
精品
浙江大学电工电子学实验 课件 实验1 基本电工仪表 的使用208
二、实验设备
１．实验电路板（含电阻、电容、二极管等） ２．直流稳压电源 ３．万用表 ４．直流毫安表
三、实验内容
1. 直流电压、电流 和电阻的测量
1） 按图1-6接线
（10V直流电源
由直流稳压电源 1 0 V
电路原理第8章3-4节
17
I1 5 0A
I
A
I4 A4
A3
I2 j20A
I3 j25A
根据KCL得
US
A1
I1
R
A2
I2
1
jC
jL
I3
I I1 I2 I3 5 j5 7.07 45A
（注意：I≠I1+I2+I3）
I4 I2 I3 j5A 5 90A
所求电流表A和A4的读数分别为7.07A和5A。
振幅相量
6
说明 （1）若无特别说明所提相量均指有效值相量。
（2）可由正弦量直接转换成相量；也可由相量直 接转换成正弦量（设频率已知）。
2. 相量图 相量在复平面上表示的图形称为相量图。
如图所示
j
【例8－2】写出下列正弦电流所
对应的相量：i1 14.14cos(314t 30)A，
i2 14.14sin(103 t 60)A。 O
I R
UR
则
UR RI（R 或IR GUR）
电阻的相量模型及相量图如图所示。 j
(b)
UR
结论
电阻电压和电流的关系： ① 大小关系：
UR=RIR（或IR=GUR）
②相位关系：
IR
i
O
u 1
电阻的电压和电流同相位，即u i 。
10
2. 电感VCR的相量形式 电压、电流的参考方向如图所示
设iL 2IL cos( t i )
（2）在正弦稳态电路中，激励和响应的频率必相同。
（3）当电路处于正弦稳态时，各同频率的正弦量之 间仅在有效值和初相位上存在“差异和联系”。
3
设uS 2US cos( t u )，求i的特解。
I1 5 0A
I
A
I4 A4
A3
I2 j20A
I3 j25A
根据KCL得
US
A1
I1
R
A2
I2
1
jC
jL
I3
I I1 I2 I3 5 j5 7.07 45A
（注意：I≠I1+I2+I3）
I4 I2 I3 j5A 5 90A
所求电流表A和A4的读数分别为7.07A和5A。
振幅相量
6
说明 （1）若无特别说明所提相量均指有效值相量。
（2）可由正弦量直接转换成相量；也可由相量直 接转换成正弦量（设频率已知）。
2. 相量图 相量在复平面上表示的图形称为相量图。
如图所示
j
【例8－2】写出下列正弦电流所
对应的相量：i1 14.14cos(314t 30)A，
i2 14.14sin(103 t 60)A。 O
I R
UR
则
UR RI（R 或IR GUR）
电阻的相量模型及相量图如图所示。 j
(b)
UR
结论
电阻电压和电流的关系： ① 大小关系：
UR=RIR（或IR=GUR）
②相位关系：
IR
i
O
u 1
电阻的电压和电流同相位，即u i 。
10
2. 电感VCR的相量形式 电压、电流的参考方向如图所示
设iL 2IL cos( t i )
（2）在正弦稳态电路中，激励和响应的频率必相同。
（3）当电路处于正弦稳态时，各同频率的正弦量之 间仅在有效值和初相位上存在“差异和联系”。
3
设uS 2US cos( t u )，求i的特解。
电路原理范承志答案
电路原理范承志答案【篇一：浙大电路考试大纲】lass=txt>(一) 直流电路的基本概念和基本定律1. 实际电路与电路模型, 电路变量及其参考方向2. 电路元件及其特性, 基尔霍夫定律3. 无源、有源网络等效变换(二) 网络的基本计算方法和定理1. 图论2. 支路电流法3. 回路电流法, 网孔电流法4. 节点电压法, 改进节点电压法5. 叠加定理、线性定理6. 替代定理7. 戴维南与诺顿定理8. 特勒根定理, 互易定理9. 电源的移动,补偿定理(三) 正弦交流电路1. 正弦交流电量的基本概念, 周期信号的有效值2. 正弦量的相量表示3. 正弦交流电路中的电阻、电感、电流元件4. 相量形式的kcl/kvl5. 正弦无源一端口网络的阻抗、导纳及其等效电路6. 正弦交流电路的功率7. 复杂正弦交流电路的计算(四) 谐振、互感和三相交流电路1. 电路的谐振2. 互感耦合电路3. 理想变压器和实际变压器4. 三相交流电路5. 三相电路的功率及其测量(五) 双口网络1. 双口网络z、y、t参数2. 无源双口网络的等效电路, 双口网络的级联3. 含受控源的双口网络(六) 周期性非正弦电路1. 周期信号与傅里叶级数及其频谱2. 周期性非正弦信号激励下线性电路的稳态分析3. 对称三相电路中的高次谐波(七) 电路中的过渡过程1. 换路定则与初始值计算2. 一阶电路的零输入、零状态和全响应3. 电容电压、电感电流的跳变情况5. 二阶电路的全响应6. 复杂电路的经典法(八) 拉普拉斯变换、卷积积分和状态方程1. 拉斯变换及其基本性质2. 运算电路模型3. 基本定律的运算形式及运算法4. 网络函数与各响应的关系及电路频率特性5. 卷积积分与叠加积分6. 状态变量法(九) 网络的矩阵分析1. 电路的矩阵表示2. 基尔霍夫定律的矩阵表示3. 典型支路，节点电压法的矩阵方程4. 回路电流法的矩阵方程(十) 分布参数电路1. 均匀传输线方程2. 均匀传输线的正弦稳态分析3. 均匀传输线的入端阻抗4. 均匀传输线中的行波5. 无反射均匀传输线6. 无畸变均匀传输线7. 无损耗均匀传输线 (十一) 非线性电路1. 直流非线性电阻电路2. 交流非线性稳态电路，小信号分析法3. 分段线性法四．教材及主要参考书2004年8月2．?电路原理?第二版，周庭阳、江维澄编，浙大出版社，19973．?电路?第四版, 邱关源，高等教育出版社，1999年6月【篇二：2016年浙大电路考研大纲】ass=txt>(一) 直流电路的基本概念和基本定律(七) 电路中的过渡过程1. 换路定则与初始值计算2. 一阶电路的零输入、零状态和全响应1. 实际电路与电路模型, 电路变量及其参3. 电容电压、电感电流的跳变情况考方向 4.阶跃响应、冲激响应2. 电路元件及其特性, 基尔霍夫定律 5.二阶电路的全响应3. 无源、有源网络等效变换6. 复杂电路的经典法 (二) 网络的基本计算方法和定理 (八) 拉普拉斯变换、卷积积分和状态方程 1. 图论1. 拉斯变换及其基本性质2. 支路电流法2. 运算电路模型 3. 回路电流法, 网孔电流法4. 节点电压法, 改进节点电压法5. 叠加定理、线性定理6. 替代定理7. 戴维南与诺顿定理8. 特勒根定理, 互易定理9. 电源的移动,补偿定理 (三) 正弦交流电路 1. 正弦交流电量的基本概念, 周期信号的有效值 2. 正弦量的相量表示 3. 正弦交流电路中的电阻、电感、电流元件 4. 相量形式的kcl/kvl 5. 正弦无源一端口网络的阻抗、导纳及其等效电路 6. 正弦交流电路的功率 7. 复杂正弦交流电路的计算 (四) 谐振、互感和三相交流电路 1. 电路的谐振 2. 互感耦合电路 3. 理想变压器和实际变压器 4. 三相交流电路 5. 三相电路的功率及其测量(五) 双口网络 1. 双口网络z、y、t参数2. 无源双口网络的等效电路, 双口网络的级联3. 含受控源的双口网络 (六) 周期性非正弦电路 1.周期信号与傅里叶级数及其频谱 2. 周期性非正弦信号激励下线性电路的稳态分析3. 对称三相电路中的高次谐波3.基本定律的运算形式及运算法4.网络函数与各响应的关系及电路频率特性5. 卷积积分与叠加积分6. 状态变量法 ( 九 ) 网络的矩阵分析 1.电路的矩阵表示 2. 基尔霍夫定律的矩阵表示3. 典型支路，节点电压法的矩阵方程 4.回路电流法的矩阵方程 ( 十 )分布参数电路1. 均匀传输线方程 2. 均匀传输线的正弦稳态分析 3. 均匀传输线的入端阻抗 4. 均匀传输线中的行波 5. 无反射均匀传输线 6. 无畸变均匀传输线7. 无损耗均匀传输线 ( 十一 )非线性电路 1. 直流非线性电阻电路2. 交流非线性稳态电路，小信号分析法3. 分段线性法四．教材及主出版社，2014年8月2．?电路原理?第二版，周庭阳、江维澄编，浙大出版社，19973．?电路?第四版, 邱关源，高等教育出版社，1999年6月【篇三：电气工程学院关于2009级主修专业预确认、】class=txt>“爱迪生实验班”选拔工作日程安排根据2010年4月28日本科生院教务处《关于做好2009级学生主修专业预确认工作的通知》，经电气工程学院本科教学指导委员会讨论决定，现将电气工程学院2009级主修专业预确认、“爱迪生实验班”选拔等工作的具体安排通知如下：1．2009年4月28日-5月15日，请预确认电气学院各专业的2009级学生通过现代教务管理系统“主修专业确认”一栏报名，自主选择主修专业。
《电工学第8章》课件
答案3
电路图包括串联、并联、 混联等；电路元件包括电 阻器、电容器、电感器等 。
第8章习题答案及解析
答案4
电压、电流和功率的计算需要根据基尔霍 夫定律和欧姆定律进行计算，同时需要注意 单位的统一。
解析1
本题考查学生对第8章内容的理解和掌握程度，需 要学生对所学内容有全面的了解和掌握。
解析2
本题考查学生对第8章中的基本概念和原理 的掌握程度，需要学生能够准确理解和应用 这些概念和原理。
《电工学第8章》ppt课件
目录
CONTENTS
• 第8章导言 • 电工学基础知识 • 第8章重点与难点 • 第8章的应用与实践 • 第8章习题及答案
01 第8章导言
CHAPTER
第8章的重要性
掌握电气工程的基本原理
第8章是电工学课程的核心章节，涵盖了电气工程的基本原理和基 础知识，对于学生理解和掌握电气工程学科至关重要。
比，即V=IR。
电容元件
表示电场储能能力的元件，符 号为C。其电压与电量成正比
，即V=Q/C。
电感元件
表示磁场储能能力的元件，符 号为L。其电流与磁通量变化 率成正比，即I=dΦ/dt/L。
基尔霍夫定律
在电路中任取一闭合回路，其 电压降等于零（即ΣU=0）和 电流流入等于流出（即ΣI=0
）。
03 第8章重点与难点
04 第8章的应用与实践
CHAPTER
第8章在日常生活中的应用
照明控制
利用电路知识，实现家庭照明的智能化控制，如使用调光开关调 节灯光亮度。
家电设备
掌握家用电器的工作原理，如电冰箱、空调、洗衣机等，能够进 行简单的维修和保养。
安全用电
了解家庭用电安全知识，正确使用电器设备，避免发生触电、火 灾等事故。
电路原理第8章.ppt
U m
U
+1
在实际应用中，正弦量的大小一般采用有 效值，故图中相量的长度改为有效值。
综上：
1、相量图可清晰地反映出各正弦量的大小和相
位关系
根据已知的频率，可知正弦量的三
个特征量。
2、相量图可用于同频率正弦量的加减运算。
3、只有同频率的正弦量才能画在一张相量图上； 只有正弦量才能用相量表示，非正弦量不能用 相量表示。
1、正弦量的相量表示法
相量表示法是基于复数表示正弦量的一种方法。
相量表示法
相量图 相量式（复数式）
正弦量的瞬时值 旋转向量在纵轴
ω +j
上的投影高度。
ω
Um
Um
+1
ωt
对于每一个正弦量都可以找到与其对应的 旋转向量。
因此对正弦量的分析,可以用与之对应的旋 转向量进行。
+j I m
相量图
U m
I
jBLU
j 1U
L
1 U
jL
电容元件伏安关系相量形式：
i(t) C
+ u(t) -
.
I
1
jC
+
.
U
-
i(t)=C
du(t) dt
UI..==jj1CC
.
I
.
U
电压与电流的相位关系
i
u
ωt
900
U u
1
jC
I i
U
1
C
I,u
i
900
容抗与容纳
XC=-1/ C， 称为容抗，单位为 (欧姆)
清华电工课件第8讲 电路的过渡过程之二
(1)
uC1 uC2 E
(2)
将(2)代入(1)得:
������������������ ������������
+
������������
������������������������ ������������
=
������
− ������������������ ������������
相似，否则将产生失真。
������������ ������������+������������
>
������������ ������������+������������
，即������������������������
>
������������������������时
������������ ������������+������������
第8讲 电路的过渡过程之二
知识点8.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下 的RC电路
知识点8.2 含有多个储能元件的一阶电路 知识点8.3 二阶电路的过渡过程
知识点8.1 微分电路、积分电路与脉冲激励下 的RC电路
脉冲激励下的RC电路
E+
ui
-
ui
E
Tt
C
? R uo
ui
E
T
R
ui
t
? C uo
脉冲激励下的RC电路
微分电路
C
ui
条件：τ<< T
ui
uC (0 ) 0 V
R uo
E
t
uo
T
+
t=0 ~ T + E -
电路原理8PPT学习教案
电路原理8
会计学
1
9．1 网络函数和频率特
二、频率特性（网性络函数随频率变
化的特性） H
(
j
)
|
H
(
j
)
|
(
| H ( j ) ) ( )：
|：幅频特性 相频特性
频率特性
1、分析R、C串联电路的频率特性
已知 U 为激励1，|HUc(Rjw)、|U C 为响应。
|Hr(jw)| 1
0.7
0.7
+ . U
谐振在无线电工程、电子测量技术
9．2 串联谐振电路
一、谐振条件：Im[Z ] Im[R j(L 1 )] 0
C
即 L 1/(C)
谐振角频率： 0
1 LC
+
I R
+.
U -
R
. U
+. -U L
+.
-
C -UC
L、C不变，调节电源频率使 s 0 调谐：
1 LC
或电源频率不变，调节L或C使 0
第9页/共25页
9．2 串联谐振电路
三、应用
避免：电力工程中过大的电压可能
击穿电器设备的绝缘
利用：电讯工程中利用电压谐振获 接谐收振不天电同线路f 的 感应电压信号 R R
调节C，使 0 1 S (1,2 )
LC
例如得：较无高线的电电接压收机输入电路 L1 L1 L L
CC
LL CC
u1 u1
+. R UR
+.
H
C
( j)
0
1
U C U2
3
1/ jC R415/ wj/wC0
1
会计学
1
9．1 网络函数和频率特
二、频率特性（网性络函数随频率变
化的特性） H
(
j
)
|
H
(
j
)
|
(
| H ( j ) ) ( )：
|：幅频特性 相频特性
频率特性
1、分析R、C串联电路的频率特性
已知 U 为激励1，|HUc(Rjw)、|U C 为响应。
|Hr(jw)| 1
0.7
0.7
+ . U
谐振在无线电工程、电子测量技术
9．2 串联谐振电路
一、谐振条件：Im[Z ] Im[R j(L 1 )] 0
C
即 L 1/(C)
谐振角频率： 0
1 LC
+
I R
+.
U -
R
. U
+. -U L
+.
-
C -UC
L、C不变，调节电源频率使 s 0 调谐：
1 LC
或电源频率不变，调节L或C使 0
第9页/共25页
9．2 串联谐振电路
三、应用
避免：电力工程中过大的电压可能
击穿电器设备的绝缘
利用：电讯工程中利用电压谐振获 接谐收振不天电同线路f 的 感应电压信号 R R
调节C，使 0 1 S (1,2 )
LC
例如得：较无高线的电电接压收机输入电路 L1 L1 L L
CC
LL CC
u1 u1
+. R UR
+.
H
C
( j)
0
1
U C U2
3
1/ jC R415/ wj/wC0
1
电路原理第八章
uC1 (0 ) R2 iL (0 ) 4V 在t 0瞬间，S打开，由换路定则知 uC1 (0 ) uC1 (0 ) 4V uC 2 (0 ) uC 2 (0 ) 0V iL (0 ) iL (0 ) 2 A 画出t 0 时刻的等效电路，如图b所示，于是 1 iR1 (0 ) iR 2 (0 ) [ I S iL (0 )] 1A 2
18
小结：
(1)换路定则：通常情况下，在换路前后瞬间电容电压连续， 即 uC (0 ) uC (0 ) ；电感电流连续，即 iL (0 ) iL (0 ) 。 (2)当电路中存在电压源与电容组成的回路或纯电容回路时，存在 电流源与电感组成的割集或纯电感割集时，在换路前后瞬间电容 电压、电感电流将发生强迫突变，不再满足换路定则。 (3)当电容电压、电感电流发生强迫跳变时，在节点上电荷守恒， q(0 ) q(0 )或 Cu C (0 )= Cu C (0 ) 即 。值得注意的是，电荷为代 节点 节点 节点 节点 数量，当与节点相连为电容正极板时，电荷取正，反之，取负； Li (0 ) (0 ) (0 )或 Li (0 ) 在回路中磁链守恒，即 同样， 磁链也为代数量，选择回路方向，当电感电流方向与回路方向 一致时，取正，反之取负。
0
换路定则2：当电感电压uL为有限值时，电感中的磁链L和和电流iL在换路瞬间保持连续。
L (t ) L (t0 ) uL ( )d t0 1 t iL (t ) iL (t0 ) u L ( )d L t0 令式中t0 0 , t 0 , 则有
4
8-2 阶跃函数和冲激函数 在分析线性电路过渡过程时，常使用一些奇异函数来描述电 路中的激励或响应。 单位阶跃函数 单位阶跃函数1(t)定义为
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由 iL(0)iL(0)0.8A 得
k4
有 iL(t)4e20t3.2e10t
开关两端电压：uk(t)uC(t)iRLdditL
u k(t) 2 4 2 4 e 1 0 t 4 0 e 2 0 t
iR
Us C
UK
K
Uc
R iL i R L
h
13
例5: 如图电路, uS(t)210sin(4t53.10)
K闭合后 u(t)R iS(t)L 2did St(t)M did Lt(t)
220sin(t900)220cos(t900) 22.5cos(t450)2.5e100t
h
8
例3：L0.3H,P为电阻网络，开关闭合后，
零状态响应 u(t)37.5e30t
L
1
1'
现把L换为
C
1 90
F
，则零状态响应
当t=0时开关闭合, 测得电感电压为
us (t)
uL(t) 28sin(4t900),试求电阻和电感的值.
解: 稳态电感电压为
U L U SR jjL L 1 0R 2 L (L )2 (5 3 .1 0 9 0 0 tg 1R L )
u L p (t)2 1 0R 2 L (L )2s in (4 t 5 3 .1 0 9 0 0 tg 1 R L )
应用三要素法，
L
i1
R1
Us
R2
iLP1R1U SR21100000.01A （稳态值）
开通初始值 i1 ( 0 ) 即为关断时期的最后值，
i1 (t) 0 .0 1 [i1 (0 ) 0 .0 1 ]e 1 0 4 t.
h
4
对于关断时期:
L
2R L10 1.0 110m s (22T0)
8.4 RL电路（一阶电路）过渡过程
1）零输入响应
方程
L
diL dt
RiL
0
初始条件 iL(0) I0
RK
Us
R
L
iL
Rt
t
方程解 iL ke L ke .
为时间常数， L
R
t
由初始条件解得: iL I 0 e
h
iL
Io
t
1
2）零状态响应 iL (0 ) 0
KR
用三要素法直接导出
iL(t)iL 稳 (t) [iL(0)iL 稳 (0 )]e t
R
L uL
电感电压:
Us
iL
iL(t)
US R
US R
eRLt
讨论：RC电路与RL电路结构参数对过渡过程影响的分析。
R
C U c C RC
uL R1 R2
Uo R1
t
R2
R
L
iL
L
L R
iL R2 R 1
Io R1
t
h
2
R2
例1：图示为开关驱动线路，L0.1H,R110 ,
R2 990，US 10V ，控制信号开通和
此值即为开通时初始值 i1(0 )i2(5 m s)0 .0 0 6 1 A
开通时电流表达式 i1(t)0.010.0039e104t
电流波形如图
iL
导通 截止
h
t
6
例2：图示电路, 已知 L1L20.1H,
R
M
US(t) 220sin100t, R 10,
us(t)
iS2 2 s in ( 1 0 0 t 9 0 0 )A ,M 0 .0 5 H ,
L
关断持续时间为5ms，设系统运行已久， 5 m s
iL
R1
试求 i L ( t ) ？
5ms
解：三极管导通和截止时的等效电路
R2
如图所示，并联续流二极管的作用是
防止电感产生过
大反电势。
L
L
i1
R1
Us
i2
R1
R2
三极管导通时 (5ms) h
三极管截止时 (5ms)
Us
3
对于导通时期:
时间常数:
1R 1 LR 210 0.0 1 00.1m s(1T 0)
iL特 20.5sin(100t450)h
7
电路暂态解(特解)为
iL1 (t
)
ke
Rt
L
R
us(t)
M
全响应：
i1 L1
L2 u(t)
R
is(t)
பைடு நூலகம்iL ( t) k e 1 0 0 t2 0 .5 s in ( 1 0 0 t 4 5 0 )
有初始条件,得 k=0.5
i L ( t) 2 0 .5 s i n ( 1 0 0 t 4 5 0 ) - 0 . 5 e 1 0 0 t
Us P
u(t)
U ( t ) 为多少？
解：L时间常数
L
1 30
L R0
,
R0
为1
1
端入端电阻。
R0
L
L
30L9
换为电容后
C
R0C
1 10
。
讨论：L时的稳态值等于C 时初始值（ 1 1 短路） 。
L时的初始值等于C时的稳态值（ 1 1 开路）。
设: C时 U (t)U 稳 [U (0)U 稳 ]etc
i2
R1
稳态值 iLP2 0
初始值 i 2 ( 0 ) 即为开通5ms 后的值。
注意：1 T0 开通5ms，即经过 5 后，可以认为系统
已达稳态，即
i1(5m s)R1U sR20.01Ai2(0)
h
5
得： i2(t)i2(0)et20.01e100tA
当关断5ms后，i2(5m s)0.01e1 20.0061A
电路初始值：(t 0 )
USIR(1)IR
I US 1.6A
R(2)
UC(0) 8V
iL(0)0.8A
h
10
电容电压：
uC(t)u稳 [uC(0)u稳 ]et
RC0.1
uC(t)24[824]e 10t
i(t)CduC 1.6e10t
dt
iR
Us C Uc
h
11
电感电流：（指数激励源）
u0(t)Ri16e10t
得： U稳U(0)4.5, U(0)3
U(t)4.57.5he10t
9
例4: 如图电路, R 1 0 , 1 2 ,C 0 .0 1 F ,L 0 .5 H ,U S 2 4 V
开关闭合已久,求开关
iR
UK
R iL
打开后的 U K ( t ) 。
Us
K
C Uc
i R L
解： 开关打开后电路分成为RC和RL电路。
RiL
LdiL dt
16e10t
特解为 iL2 Ae10t 代入原式
5 A e 1 0 t 1 0 A e 1 0 t 1 6 e 1 0 t
得 A3.2
特解 iL2 3.2e10t
通解
iL1
Rt
ke L
ke20t
h
R
iL
i
RL
R
iL
u o(t)
L
12
全解 iL(t)ke20t3.2e10t
i1 L1
L2 u(t)
R
is(t)
求：K闭合后 u ( t ) 。 解: 闭合后左侧电路方程 L1dditLRiLuS(t)MdditS
代入已知数据,得
0.1dditL10iL 210sint
电路稳态解(特解)为
ILU S R j j M L 1IS2 01 j5 0 2 j 1 0 9 0 02 0 .5 4 5
k4
有 iL(t)4e20t3.2e10t
开关两端电压：uk(t)uC(t)iRLdditL
u k(t) 2 4 2 4 e 1 0 t 4 0 e 2 0 t
iR
Us C
UK
K
Uc
R iL i R L
h
13
例5: 如图电路, uS(t)210sin(4t53.10)
K闭合后 u(t)R iS(t)L 2did St(t)M did Lt(t)
220sin(t900)220cos(t900) 22.5cos(t450)2.5e100t
h
8
例3：L0.3H,P为电阻网络，开关闭合后，
零状态响应 u(t)37.5e30t
L
1
1'
现把L换为
C
1 90
F
，则零状态响应
当t=0时开关闭合, 测得电感电压为
us (t)
uL(t) 28sin(4t900),试求电阻和电感的值.
解: 稳态电感电压为
U L U SR jjL L 1 0R 2 L (L )2 (5 3 .1 0 9 0 0 tg 1R L )
u L p (t)2 1 0R 2 L (L )2s in (4 t 5 3 .1 0 9 0 0 tg 1 R L )
应用三要素法，
L
i1
R1
Us
R2
iLP1R1U SR21100000.01A （稳态值）
开通初始值 i1 ( 0 ) 即为关断时期的最后值，
i1 (t) 0 .0 1 [i1 (0 ) 0 .0 1 ]e 1 0 4 t.
h
4
对于关断时期:
L
2R L10 1.0 110m s (22T0)
8.4 RL电路（一阶电路）过渡过程
1）零输入响应
方程
L
diL dt
RiL
0
初始条件 iL(0) I0
RK
Us
R
L
iL
Rt
t
方程解 iL ke L ke .
为时间常数， L
R
t
由初始条件解得: iL I 0 e
h
iL
Io
t
1
2）零状态响应 iL (0 ) 0
KR
用三要素法直接导出
iL(t)iL 稳 (t) [iL(0)iL 稳 (0 )]e t
R
L uL
电感电压:
Us
iL
iL(t)
US R
US R
eRLt
讨论：RC电路与RL电路结构参数对过渡过程影响的分析。
R
C U c C RC
uL R1 R2
Uo R1
t
R2
R
L
iL
L
L R
iL R2 R 1
Io R1
t
h
2
R2
例1：图示为开关驱动线路，L0.1H,R110 ,
R2 990，US 10V ，控制信号开通和
此值即为开通时初始值 i1(0 )i2(5 m s)0 .0 0 6 1 A
开通时电流表达式 i1(t)0.010.0039e104t
电流波形如图
iL
导通 截止
h
t
6
例2：图示电路, 已知 L1L20.1H,
R
M
US(t) 220sin100t, R 10,
us(t)
iS2 2 s in ( 1 0 0 t 9 0 0 )A ,M 0 .0 5 H ,
L
关断持续时间为5ms，设系统运行已久， 5 m s
iL
R1
试求 i L ( t ) ？
5ms
解：三极管导通和截止时的等效电路
R2
如图所示，并联续流二极管的作用是
防止电感产生过
大反电势。
L
L
i1
R1
Us
i2
R1
R2
三极管导通时 (5ms) h
三极管截止时 (5ms)
Us
3
对于导通时期:
时间常数:
1R 1 LR 210 0.0 1 00.1m s(1T 0)
iL特 20.5sin(100t450)h
7
电路暂态解(特解)为
iL1 (t
)
ke
Rt
L
R
us(t)
M
全响应：
i1 L1
L2 u(t)
R
is(t)
பைடு நூலகம்iL ( t) k e 1 0 0 t2 0 .5 s in ( 1 0 0 t 4 5 0 )
有初始条件,得 k=0.5
i L ( t) 2 0 .5 s i n ( 1 0 0 t 4 5 0 ) - 0 . 5 e 1 0 0 t
Us P
u(t)
U ( t ) 为多少？
解：L时间常数
L
1 30
L R0
,
R0
为1
1
端入端电阻。
R0
L
L
30L9
换为电容后
C
R0C
1 10
。
讨论：L时的稳态值等于C 时初始值（ 1 1 短路） 。
L时的初始值等于C时的稳态值（ 1 1 开路）。
设: C时 U (t)U 稳 [U (0)U 稳 ]etc
i2
R1
稳态值 iLP2 0
初始值 i 2 ( 0 ) 即为开通5ms 后的值。
注意：1 T0 开通5ms，即经过 5 后，可以认为系统
已达稳态，即
i1(5m s)R1U sR20.01Ai2(0)
h
5
得： i2(t)i2(0)et20.01e100tA
当关断5ms后，i2(5m s)0.01e1 20.0061A
电路初始值：(t 0 )
USIR(1)IR
I US 1.6A
R(2)
UC(0) 8V
iL(0)0.8A
h
10
电容电压：
uC(t)u稳 [uC(0)u稳 ]et
RC0.1
uC(t)24[824]e 10t
i(t)CduC 1.6e10t
dt
iR
Us C Uc
h
11
电感电流：（指数激励源）
u0(t)Ri16e10t
得： U稳U(0)4.5, U(0)3
U(t)4.57.5he10t
9
例4: 如图电路, R 1 0 , 1 2 ,C 0 .0 1 F ,L 0 .5 H ,U S 2 4 V
开关闭合已久,求开关
iR
UK
R iL
打开后的 U K ( t ) 。
Us
K
C Uc
i R L
解： 开关打开后电路分成为RC和RL电路。
RiL
LdiL dt
16e10t
特解为 iL2 Ae10t 代入原式
5 A e 1 0 t 1 0 A e 1 0 t 1 6 e 1 0 t
得 A3.2
特解 iL2 3.2e10t
通解
iL1
Rt
ke L
ke20t
h
R
iL
i
RL
R
iL
u o(t)
L
12
全解 iL(t)ke20t3.2e10t
i1 L1
L2 u(t)
R
is(t)
求：K闭合后 u ( t ) 。 解: 闭合后左侧电路方程 L1dditLRiLuS(t)MdditS
代入已知数据,得
0.1dditL10iL 210sint
电路稳态解(特解)为
ILU S R j j M L 1IS2 01 j5 0 2 j 1 0 9 0 02 0 .5 4 5