【教学课件】第十章瞬态过程.ppt

第十章 瞬态过程,第二节 RC串联电路的瞬态过程,第一节 瞬态过程和换路定律,第一节 瞬态过程和换路定律,【学习目标】,1.理解瞬态过程，了解瞬态过程在工程技术中的应用。2.理解换路定律，能运用换路定律求解电路的初始值。,【观察与思考】,电路的瞬态过程,电工技术基础与技能,高等教育出版社,1.瞬态过程,瞬态过程和换路定律,瞬态过程：凡是事物的运动和变化，从一种稳态转换到另一种新的稳态，是不可能发生突变的，需要经历一定的过程（需要一定的时间），这个物理过程就叫做瞬态过程。瞬态过程也叫过渡过程或暂态过程。,引起电路瞬态过程的原因：有两个，即外因和内因。电路的接通或断开、电源的变化、电路参数的变化、电路的改变等都是外因；内因即电路中必须含有储能元件。,换路：引起瞬态过程的电路变化叫做换路。电路中具有电感或电容元件时，在换路后通常有一个瞬态过程。,电工技术基础与技能,高等教育出版社,2.换路定律,瞬态过程和换路定律,换路定律：设t=0为换路瞬间，而以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，这叫做换路定律。,小提示：在电路换路时，只有电感中的电流和电容上的电压不能跃变，电路中其他部分的电压和电流都可能跃变。,电工技术基础与技能,高等教育出版社,3.电压、电流初始值的计算,瞬态过程和换路定律,在分析电路的瞬态过程时，换路定律和基尔霍夫定律是两个重要依据，可以用来确定瞬态过程的初始值（t=0+的值）。其步骤是：首先根据换路定律求出uc(0+)和iL(0+)，然后根据基尔霍夫及欧姆定律求出其他有关量的初始值。,电工技术基础与技能,高等教育出版社,【例1】如下图所示电路中，已知E3V，白炽灯的等效电阻R2，开关S闭合前，电容两端电压为零。试求开关S闭合瞬间电路中的电流i、白炽灯两端电压uR、及C两端电压uC。,电工技术基础与技能,高等教育出版社,、,1.瞬态过程2.换路定律3.电压、电流初始值的计算,【课堂小结】,【课后作业】,“学习辅导与练习”同步训练中的10.1,第二节 RC串联电路的瞬态过程,【学习目标】,1.了解RC串联电路瞬态过程。2.理解时间常数的概念，了解时间常数在电气工程技术中的应用，能解释影响其大小的因素。,【观察与思考】,RC电路的充电过程,1.RC电路的充电过程,RC串联电路的瞬态过程,RC电路的充电电流按指数规律变化。其数学表达式为：,电阻两端电压和电容两端电压的数学表达式为：,2.时间常数,RC串联电路的瞬态过程,把RC的乘积叫时间常数，以 表示，即 RC。其单位是秒（s）。时间常数 反映电容器充电速率。越大，充电速度越慢，瞬态过程越长；越小，充电速度越快，瞬态过程越短。,3.RC电路的放电过程,电容器通过电阻放电的电流和电容器两端的电压都按指数变化变化，其数学表达式为：,电容器放电时放电电流和电容两端电压的变化,在电气工程上，通常通过改变电容器容量的大小或电阻的阻值来改变时间常数的大小,1.RC电路的充电过程2.时间常数3.RC电路的放电过程,【课堂小结】,【课后作业】,“学习辅导与练习”同步训练中的10.2,