换路定律

课题13－1换路定律

时间：12月31日

教学目标1．了解瞬态过程的概念。

2．理解换路定律，掌握电流、电压初始值的计算。

教学重点1．换路定律的内容。

2．电流、电压初始值的计算。

教学难点电流、电压初始值的计算。

第一节换路定律

一、瞬态过程的概念

1．含有动态元件（储能元件）L和C的电路称为动态电路。

2．电路从一种稳定状态变化到另一种稳定状态的中间过程叫电路的瞬态过程。

3．引起瞬态过程的原因

外因：电路的接通或断开，电源的变化，电路参数的变化，电路的改变等。

内因：电路中必须含有储能元件（或称动态元件）。

4．引起瞬态过程的电路变化称为换路。

二、换路定律

1．具有电感的电路

在换路后的一瞬间，如果电感两端的电压保持为有限值，则电感中的电流应当保持换路前一瞬间的原有值而不能跃变。

即

i L( 0+) = i L( 0- )

若对于一个原来没有储能的电感来说，在换路一瞬间

i L( 0+ ) = i L( 0- ) = 0

电感相当于开路。

2．具有电容的电路

在换路后的一瞬间，如果流入（或流出）电容的电流保持为有限值，则电容上电压应保持换路前一瞬间的原有值而不能跃变，即

u C( 0+ ) = u C ( 0- )

对于一个原来不带电压（即未充电）的电容来说，在换路的一瞬间

u C( 0+ ) = u C ( 0- ) = 0

电容相当于短路。

3．若设t = 0为换路瞬间，则t = 0- 表示换路前的终了瞬间，t = 0+表示换路后的初始瞬间，从t = 0- 到t = 0+ 瞬间，电容元件上的电压和电感元件中的电流不能跃变，这称为换路定律。

三、电压、电流初始值的计算

1．步骤：

（1）根据换路定律求出u C ( 0+ ) 和i L( 0+ )。

（2）作出t = 0+时的等效电路。

（3）在( t = 0+ )瞬时，根据基尔霍夫定律及欧姆定律求出其它有关的初始值。

2．举例

例：P 203 [例1]、[例2]

课堂小结1．瞬态过程概念。

2．引起瞬态过程的原因。

3．换路。

4．换路定律。

布置作业习题（《电工基础》第2版周绍敏主编）

4.计算题（1）～（3）。