动态电路分析课件

1、动态电路分析动态电路分析电路处于一个稳态电路处于一个稳态uc =0开关开关S闭闭合后合后电路处于另一稳态电路处于另一稳态 uc =U瞬态（动态）分析瞬态（动态）分析。CuRUCu动态电路分析 动态电路分析动态电路分析无过渡过程无过渡过程It = 0UR+_ISCSRU+_Cu开关开关S闭闭合后合后RU+_Cuuc =0uc =U U瞬态瞬态稳态稳态otCu稳态稳态动态电路分析：1 . 电路接通、断开电源电路接通、断开电源2 . 电路中电源的升高或降低电路中电源的升高或降低3 . 电路中元件参数的改变电路中元件参数的改变.动态电路分析uC+_ RUS+_Ct=0SRU+_t=0LiL动态电路分析

2、 212LLWLi=（）212CCWCu=（）动态电路分析3.1.2.画画t=0t=0+ +等效等效电路的原则：电路的原则：动态电路分析)0(),0( LCiu(0 )0,(0 )0CLui-=0)0()0( CCuu0)0()0( LL U +-动态电路分析(0 )0Cu-=, (0 )0L-=i i, 1(0 )(0 )CUiiR+=2(0 )0u+=1(0 )(0 )LuuU+=(2) 由由t=0+电路，求其余各电流、电压的初始值电路，求其余各电流、电压的初始值iL(0+ )U iC (0+ )uC (0+)uL(0+)_u2(0+)u1(0+)i1(0+ )R1+_+-t = 0+等效

3、电路等效电路U +-动态电路分析电量电量A/LiA/CiV/CuV/Lu 0t 0t000UR00ULCiu 、LCui 、0U +-动态电路分析解：解： (1) 由由t = 0-电路求电路求 uC(0)、iL (0) 换路前电路已处于稳态：电容元件视为换路前电路已处于稳态：电容元件视为开路开路； 电感元件视为电感元件视为短路短路。由由t = 0-电路可得：电路可得：(0 )1ALi-=+_+_t = 0 -等效电路等效电路+_+_3(0 )(0 )4 VCLuR i-=动态电路分析(0 )4 VCu-=解：解：A1)0()1( Li由换路定则：由换路定则：V4)0()0( CCuuA1)0(

4、)0( LLii+_+_动态电路分析 电路处于稳态时，电路中电路处于稳态时，电路中 u、i 的大小。的大小。 ft动态电路分析动态电路分析代入上式得代入上式得d0dCCuRCut+=ddCCuiCt=Rcui R=(0 )CuU-=t =0开关开关S打到打到1 电容电容C经电阻经电阻R放电放电(1) 列列 KVL方程方程0RCuu+=e( )CptuAt=+-SRU21+ CiCu0 tRu+动态电路分析d0dCCuRCut+=10RCP +=特征方程特征方程e( )CtRCuAt-=AU=0tUet+-SRU21+ CiCu0 tRu+e( )CptuAt=RCP1 RCtCUetuRC时间

5、常数动态电路分析dd=CCuiCteCtRCuU-= CuCiRutOe-= -tRCURRCtUeRiuCR动态电路分析1e36.8%CuUU-= t( )eCtRCutU-= CuRC 动态电路分析0.368U23Cu 1URC t0uc 0tUeUetutRCtC 动态电路分析当当 Cu0.368U 0.135U 0.050U 0.018U 0.007U 0.002U 2 3 4 6 51e 2e 3e 4e 5e 6e t e t et0Cu 0tUeUetutRCtC 工程上认为工程上认为动态电路分析 000tUtuuC (0 -) = 0sRU+_C+_i0 tuCUtuO动态电路

6、分析UutuRCCC ddUuuCR uC (0 -) = 0sRU+_C+_i0t =ucCCCuutu)(动态电路分析 tAUuuuCCC e）（令令RC 0)0( Cu根据换路定则在根据换路定则在 t=0+时，时，UA 则则 e-=-tRCCuUUCu Cu - UutuRCCC dd UuuCC0CCudtduRCRCtptCAeAeu sRU+_C+_i0t =uc动态电路分析)()( ee01ttRCtUUUuC Cu 63.2%U-36.8%UtCuo+UCu-UCu 动态电路分析Ci当当 t = 时时UeUuC%2 .63)1()(1 (1e)-=-CtRCuU URUtCuC

7、iCu)(0teRUdtduCitCC 动态电路分析uC 全响应全响应: 电源激励、储能元电源激励、储能元件的初始能量均不为零时，电件的初始能量均不为零时，电路中的响应。路中的响应。) 0()e1(e 0 tUUuRCtRCtCuC (0 -) = U0sRU+_C+_i0t =uC动态电路分析) 0()e1(e 0 tUUuRCtRCtC) 0( )e( 0 tUUURCt零输入响应零输入响应零状态响应零状态响应全响应全响应动态电路分析动态电路分析)(tf-)0( f - f(0 )f+ f teffftf0动态电路分析 0RLCR0动态电路分析R03210)/(RRRR CR0 R1U+-

8、t=0CR2R3SR1R2R3动态电路分析解：解：cuCi2i电路如图，电路如图，t=0时合上开关时合上开关S，合，合S前电路已处于前电路已处于稳态。试求电容电压稳态。试求电容电压 和电流和电流 、 。(0 )Cu+(0 )54 VCu-=(0 )(0 )54 VCCuu+-=t=0-等效电路等效电路)0( Cu9mA+-6k RS9mA6k 2 F3k t=0Ci2iCu+-C R tCCCCeuuuu0动态电路分析由换路后电路求稳态值由换路后电路求稳态值 电路电路)( Cut9mA+-6k R3k S9mA6k 2 F3k t=0Ci2iCu+-C R)(CuVuC18)( kR2CR s

9、363104102102动态电路分析18V54VtCuO tCCCCeuuuu0VuC18)(VuC540)(s3104 3104185418tCeu)(Vet2503618dtduCiCCte250625036102)()(.Aet2500180动态电路分析 tCCCCeiiii0mAi0Ci )(mAetitC25018)()(VetutC2503618)(2ti)(mAet250126VuC5403103)(tuCCiS9mA6k 2 F3k t=0Ci2iCu+-C R3k 6k )0( Ci+-54 V9mAt=0+等效电路等效电路动态电路分析例例2：由由t

10、=0-时电路时电路解：解：1)初始值初始值)0( Cu(0 )(0 )3VCCuu+-=+-St=0C F56V1 2 Cu3 2 1 +-)0( Cut=0-等效电路等效电路1 2 6V3 )0( i+-动态电路分析+-St=0C F56V1 2 Cu3 2 1 +-Cf 52 Cu3 2+-1i i2)稳态值稳态值 )(Cu0)(Cu3)时间常数时间常数RC )()()(sF661061053232 tCCCCeuuuu01)初始值初始值(0 )(0 )3VCCuu+-= Vet610613 Vet510713.动态电路分析d( )dCCuitCt=( uc、ic 为关联参考方向为关联参考

11、方向)+-St=0C F56V1 2 Cu3 2 1 +- VetutC510713. Aet51071552. 32Cuti Aet51071 . tititiC21 Aet51071551.动态电路分析Li (0 )(0 )1.2ALLii+-=+-R2R14 6 U12V)0( LiLit=012V+-R1LS)(ti1HU6 R23 4 R3)(tu+- tLLLLiiii e)()0()(动态电路分析12316LsRR R=+662 (1.2 2)e2 0.8ettLi-=+-=-)( Li)( u12V+-R1LSU6 R23 4 R3+-R1L6 R23 4 R31H(0 )1.2ALi+=AiL2)(RL 动态电路分析A2)0()0( LLii用三要素法求解用三要素法求解解解:t = 0等效电路等效电路Li2 1 3AR12 由由t = 0等效电路可求得等效电路可求得t=03ALuR3IS2 1 1H_+LSR2R12 Li动态电路分析t=03ALuR3IS2 1 1H_+LSR2R12 由由t = 0+等效电路可求得等效电路可求得(0 )4VLu+= -A2)0()0( LLii (2) 求稳态值求稳态值)()( LLui和和t = 0+等效电路等效电路2 1 2AR12 Lu+_R3R2t = 等效电路等效电路