电工电子技术基础知识点详解1-1-1-换路定则

1.换路定则

当电路接通、断开、短路或元件参数发生变化时，将引起电路工作状态的改变，这些情况统称为换路。

对于电容元件 2

C C 1

2

W Cu =W C 不能跃变C u 不能跃变

对于电感元件 W L 不能跃变

L i 不能跃变

换路瞬间换路定则:

C C L L (0)(0)(0)(0)

u u i i +-+-==2L

L 21Li W =设电路在 时刻换路，换路前为 ，换路后为 。-=0t 0=t +

=0t -

=0t +

=0t 不能跃变

,C u L i

2. 电压、电流初始值的确立

求解步骤：

先由 的电路求出 或 ，然后再由 的电路在已求得的 或 条件下求其它电压和电流的初始值。-=0t +=0t )0(-C u )

0(-L i )0(+C u )

0(+L i 在求其它电压和电流初始值时：

（1）若储能元件换路前有储能，可将电容元件视为一个恒压源（电压值为 ），电感元件视为一个恒流源（电流值为 ）； )0(+C u )0(+L i C (0)0u +=0)0(L =+i （2）若储能元件未储能，因 ，电容可视为短路，因 ，电感可视为开路。

【例2.1】图(a)电路原已稳定， 时开关S 断开，求换路后各电压、电流的初始值。

0=t A 1A 2

35

)0(=+=

-L i V

2V 12)0(2)0(C =⨯==--L i u ,

A 1)0()0(L L ==-+i i V

2)0()0(C C ==-+u u A

1)0()0(L -=-=++i i C V

2V 14V 2)0(4)0()0(C -=⨯-=-=+-+L L i u u 0

)0(=+i 【解】 由 的电路可得-0=t 换路定则

时，可将电容视为2V恒压源，电感视为1A恒流源。

+=0t (a)

（b) 时的等效电路+

=0t

【例2.2】在图（a ）中，

，开关闭合前，电容器不带电荷。电源电压 ， 时电路接通，试求换路瞬间电路中的电流和电压。

(a)

【解】 由 的电路可得

-=0t 换路定则

Ω=Ω=Ω=3,2,1321R R R V 6=U 0=t （b) 时的等效电路+

=0t 0

)0(,0)0(2==--C u i 0

)0()0(,0)0()0(22====-+-+C C u u i i A 6A 8313)0()0(3

13

1=⨯+=

+=

++i R R R i A

2A 6A 8)0()0()0(13=-=-=+++i i i V

6V 16)0()0(11=⨯==++R i u L A 8A 63131)0(3

13

1=⨯⨯+=+=

+U R R R R i

(a)

【解】

换路定则

【例2.3】图(a)电路原已稳定， ，电压表内阻为 ，

量程为 。 时开关S 断开，求 时电压表的端电压。

0=t kΩ10+=0t V 100H 2,2,V 5=Ω==L R U A

.52A 2

5

)0()0(L L ====-+R U i i 换路后，电感可视为2.5A的恒流源

kV

25V 105.2)0(4V -=⨯-=+u (c) 有续流二极管的测量电路

（b) 时的等效电路+

=0t 2.5A