初始条件的确定RC充放电电路PPT格式课件下载.ppt

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过渡过程。

概述概述无过渡过程无过渡过程It0电容为储能元件，它储存的能量为电场能量电容为储能元件，它储存的能量为电场能量，其大小为：

，其大小为：

电容电路电容电路储能元件储能元件因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电容的电电容的电路存在过渡过程。

路存在过渡过程。

CQRU+_+_概述概述Ut0t储能元件储能元件电感电路电感电路电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量，其大小为：

电感为储能元件，它储存的能量为磁场能量，其大小为：

因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电感的电因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电感的电路也存在过渡过程。

路也存在过渡过程。

QRU+_t=0iL概述概述研究过渡过程的意义：

研究过渡过程的意义：

过渡过程是一种自然现象，对它的研究很重要。

过渡过程的存在有利有弊。

有利的方面，如电子技过渡过程的存在有利有弊。

有利的方面，如电子技术中常用它来产生各种波形；

不利的方面，如在暂术中常用它来产生各种波形；

不利的方面，如在暂态过程发生的瞬间，可能出现过压或过流，致使设态过程发生的瞬间，可能出现过压或过流，致使设备损坏，必须采取防范措施。

备损坏，必须采取防范措施。

概述概述用线性、常系数、一阶微分方程描述的电路用线性、常系数、一阶微分方程描述的电路称称一阶电路。

一阶电路。

一阶电路的概念一阶电路的概念一阶电路通常只含一个动态元件（或等效后一阶电路通常只含一个动态元件（或等效后为一个动态元件）。

为一个动态元件）。

概述概述一、一、换路定理换路定理换路换路:

改变电路状态的统称。

如：

6.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定1.1.电路接通、断开电源电路接通、断开电源2.2.电路中电源电压的升高或降低电路中电源电压的升高或降低3.3.电路中元件参数的改变电路中元件参数的改变.6.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定换路定理换路定理:

在换路瞬间，电容上的电压、电感中的在换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变。

电流不能突变。

设设：

t=0时换路时换路-换路前瞬换路前瞬间间-换路后瞬间换路后瞬间则则：

6.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能换路瞬间，电容上的电压、电感中的电流不能突变的原因解释如下：

突变的原因解释如下：

自然界物体所具有的能量不能突变，能量的积累自然界物体所具有的能量不能突变，能量的积累或或释放需要一定的时间。

所以释放需要一定的时间。

所以*电感电感LL储存的磁场能量储存的磁场能量不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变不能突变电容电容CC存储的电场能量存储的电场能量6.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定二、初始值的确定二、初始值的确定求解要点求解要点：

2.根据电路的基本定律和根据电路的基本定律和换路后的等效换路后的等效电路电路，确定其它电量的初始值。

，确定其它电量的初始值。

初始值初始值（起始值起始值）：

设）：

设t=0=0时换路，则电路中时换路，则电路中u、i在在t=0=0+时的大小就称电路的初始值。

时的大小就称电路的初始值。

6.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定1.独立初始值独立初始值非独立初始值非独立初始值换路后的等效电路换路后的等效电路6.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定已知：

已知：

tt00时电路稳定，时电路稳定，求：

求：

t=0=0+时各支路电流及电感上的电压时各支路电流及电感上的电压。

例例116.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定已知：

例例116.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定解：

解：

00+等效电路等效电路已知：

t00时电路稳定，时电路稳定，求：

t=00+时各支路电流及各元件电压的时各支路电流及各元件电压的初始值。

初始值。

例例22R6.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定已知：

例例336.16.1换路定则与电压和电流初始值的确定换路定则与电压和电流初始值的确定11、方程、方程线性、常系数、齐次线性、常系数、齐次QRC+_6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程（零输入响应零输入响应）6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程QRC+_6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程通解形式：

通解形式：

求特征根求特征根p：

令令t=0t=0，确定积分系数确定积分系数A：

代入得解为：

解为：

QRC+_6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程22、曲线、曲线QRC+_6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程33、时间常数、时间常数QRC+_6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程t010.3680.1350.0500.0180.0070.002次切距次切距tU00t0工程上认为，当工程上认为，当t=5=5时，过渡过程基本结束，时，过渡过程基本结束，uCC达到稳态值；

达到稳态值；

理论上，理论上，t时，过渡过程基本结束，时，过渡过程基本结束，uCC达到稳态值。

达到稳态值。

6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程tU00.368U0越大，过渡过程曲线变化越慢，越大，过渡过程曲线变化越慢，uC达到稳态所需达到稳态所需要的时间越长。

要的时间越长。

结论：

6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程44、能量变化、能量变化结论：

电容放电的过程，就是电阻消耗能量的过程，直至结论：

电容放电的过程，就是电阻消耗能量的过程，直至电容储能完全释放，并被电阻消耗完为止，电容放电过程电容储能完全释放，并被电阻消耗完为止，电容放电过程才算完毕。

才算完毕。

QRC+_6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程已知：

t00时的时的uC（t）和和iC（t）。

例例+_4K2FQ（t=0）+_iCuC12V8K答案答案6.2RC6.2RC电路的放电过程电路的放电过程已知：

uC（0-）=0，t=0时开关时开关Q闭合，求闭合，求t0时的时的uC（t）、iC（t）。

11、方程、方程6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程（零状态响应零状态响应）6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程已知：

uC（0-）=0，t=0时时开关开关Q闭合，求闭合，求t0时的时的uC（t）、iC（t）。

6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程解的形式：

解的形式：

uC（0-）=0，t=0时开关闭合，求时开关闭合，求t0时的时的uC（t）、iC（t）。

解得：

6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程22、曲线、曲线6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程33、时间常数、时间常数6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程44、能量变化情况、能量变化情况电源提供的电能一半转化为电场能量储存在电容中，电源提供的电能一半转化为电场能量储存在电容中，另一半被电阻消耗掉。

另一半被电阻消耗掉。

6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程已知：

t0时的时的uC（t）和和iC（t）。

例例+__4K2FQ（t=0）+__iCuC12V4K答案答案6.3RC6.3RC电路的充电过程电路的充电过程