当前课程知识点:电路原理 > 第六章 动态电路的时域分析 > 12.2初始值计算例2 > 12.2初始值计算例2
接下来我们进入例二
完成一个
包含电感元件的动态电路初始值的
求解
该电路换路前为稳态
求iL(0+)、uL(0+)
同样我们可以判断出
iL(0+)为独立初始值
而uL(0+)为非独立初始值
那么关于这两个初始值的求解
我们在前面已经说过
一定是先求解独立初始值
所以
我们现在进入第一步
画出0-等效电路
求出iL(0- )
关于0﹣电路的画图要素
第一 开关未动作
为图示断开状态
第二 动态元件电感等效为短路
可得出0-等效电路
大家看为一个串联回路
从而求得iL(0-)=10V/5Ω=2A
而此时由于0-时刻为稳态
电感等效为短路
则其端电压uL(0-)=0
接下来的第二步是什么?
大家知道吗?
是的
由换路定律可求解得出
iL(0+)= iL(0-) =2A
独立初始值iL(0+)
求解完毕
在第三步
我们将进入
非独立初始值
uL(0+)的求解步骤
同学们
我们已经在上一道例题中完成过
非独立初始值的求解
本道题虽然电路不同
动态元件不同
求解参数不同
但是解题思路、方法、步骤
是差不多的
你能试试先自行求解一下
看看能不能完成
具体能完成到哪一步吗?
试一试吧!
同学们
你们完成得怎样?
做到哪一步了?
做出来了吗?
我们一起来看一下
对非独立初始值的求解
首先需要画出0+等效电路
才能求uL(0+)
而含有电感的
0+等效电路的绘制要素
同样也是两点
其一 开关动作
呈闭合状态
其二 此时刻的电感
同样要进行等效处理
具体怎么等效?
大家知道吗?
同上一道例题一样
0+时刻的电感电流iL(0+)=2A
故此瞬间其对电路作用
等同于电流源
可以将其等效为大小方向
同iL(0+)的2A电流源
从而得出0+时刻的等效电路
如图所示
此时大家观察0+等效电路
看到了吗?
中间导线的存在
意味着电路可以进一步等效
因为它把左边支路短路了
将该电路进一步等效
等效电路为仅包含
4欧姆及2A电流源的串联电路
我们可以轻松求得
非独立初始值
uL(0+)=-2×4=-8V
这里我们给同学们提个问题
为什么分析求解时
我们说被导线短路的是
左边支路而不考虑右边支路呢?
这个问题
我们很多同学在学习时候
都会有疑问
为什么呢?
因为我们现在感兴趣
需求解分析的是电感电压uL
所以当然应该保留
含有电感部分的电路
而考虑这条导线
对其余电路的影响
好了同学们
在分别完成了一个包含电容
一个包含电感的
动态电路初始值的求解以后
现在
我们一起对
初始值求解过程中的
关键步骤及等效处理
进行一下总结
来看一下电容和电感在0-
0+两种等效电路中的处理方式
第一 对左图含有电容电路
在0-等效电路中
由于是稳态
需要将电容开路
而对右图含有电感的电路
电感是应当短路等效处理
同学们
你们观察一下得到的
两个0-等效电路
发现了吗?
这是两个电阻电路
第二 在0+等效电路中
将电容等效为电压源
电感等效为电流源
大家再观察
发现得到的两个0+等效电路
还是两个电阻电路
同学们你们发现了吗?
这两种等效的实质
是我们将包含动态元件的
动态电路变成了纯电阻电路
这意味着我们前面学习过的
各种电阻电路的分析方法
统统都能用上了
这就是
我们这个等效处理的根本目的
简化电路分析
好了
完成了电路初始值的求解以后
最后
我们进行一下系统的总结
第一 电路的初始值包含
独立初始值和非独立初始值两类
独立初始值仅为
uC(0+)和iL(0+)两个初始值
而非独立初始值为
其余电量在t = 0+时的具体值
第二 独立初始值的求解可分为两步
第一步
画出换路前0-等效电路
求uC(0-) 和iL(0-)
而0-等效电路的关键点
其一 电路未换路
例如开关未动作
其二是两种动态元件的等效
其中电感等效为短路
电容等效为开路
第二步
由换路定律求得uC(0+) 和iL(0+)
非独立初始值的求解
在上述独立初始值求解的步骤上
加上下述步骤
第三 画出0+时刻的等效电路
而0+时刻等效电路绘制的关键要素
也是两点
第一 画出换路后的电路
其二 换路后电路中电容
用大小方向同uC(0+)的电压源替代
电感用大小方向同iL(0+)的电流源替代
第四步
由0+电路求其它各变量的0+值
在整个求解过程中
0-时动态元件电容
应开路
或者电感应短路等效处理
而在0+时动态元件电容
它应当等效为电压源
而电感等效为电流源
从而将包含动态元件的动态电路
变成了纯电阻电路
使得直流部分的各种分析方法
都能用的上
便于进行动态电路的分析
关于动态电路的初始值的求解
我们就完成了
请大家自己进行下总结
测试一下自己的学习效果
好了
谢谢同学们
再见
-1.1 电路模型
--1.1 电路模型
-1.2 电路变量
--1.2 电路变量
-1.3 参考方向
--1.3 参考方向
-1.4功率
--1.4功率
-2.1 电阻元件
--2.1 电阻元件
-2.2 理想电源元件
-2.3 受控源元件
-3.1基尔霍夫电流定律
-3.2基尔霍夫电压定律
-3.3基尔霍夫定理综合应用习题
-电路基础知识与定律---本章节练习1(电路基础知识)
-电路基础知识与定律---本章节练习2(电路元件)
-电路基础知识与定律---本章节作业3(基尔霍夫定律)
-4.1 等效基本概念
-4.2 电阻串联及等效变换
-4.3 电阻并联及等效变换
-4.4电阻混联等效变换
-4.5 电阻的∆—Y 变换
-4.6∆—Y等效变换基本总结
-4.7含受控源二端网络的等效变换
-5.1 理想电源等效分析
-5.2 理想电源等效例题分析
-5.3实际电源等效分析
-5.4实际电源等效变换例题讲解
-第二章 电路等效分析1--电阻等效章节练习
-第二章 电路等效分析2--电源等效变换章节练习
-6.1电阻电路的一般分析方法导入
-6.2节点电压法-基础分析
-6.3节点电压方程的标准化
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理1
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理2
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理3
-7.1回路电流法--基本分析
-7.2回路电流法方程的标准化
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理1
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理2
-第三章 电阻电路的一般分析法1--节点电压法本章节练习
-第三章 电阻电路的一般分析法2--回路电流法本章节练习
-8.1叠加定理1
--8.1叠加定理1
-8.1叠加定理2
--8.1叠加定理2
-9.1戴维南定理
--9.1戴维南定理
-9.2戴维南定理例题
-9.3诺顿定理
--9.3诺顿定理
-9.4最大功率传输定理
-9.5戴维南定理习题讲解
-第四章 电路定理1--叠加定理章节练习
-电路定理2--戴维南/诺顿定理章节练习
-10.1 电容元件
-10.2电感元件
--10.2电感元件
-10.3电容电感的串并联
-10.4小结
--10.4小结
-11.1 动态电路基础知识
-11.2动态电路方程列写
-第五章 本章节练习1--电容电感元件
-第五章 本章节练习2--动态电路基础知识
-12.1换路定律
--12.1换路定律
-12.2 初始值计算
-12.2初始值计算例2
-13.1一阶动态电路经典解法-微分方程求解
-13.2一阶动态电路经典解法---电路全响应分析
-13.3一阶动态电路经典解法---时间常数
-13.4一阶动态电路的三要素法1
-13.4一阶动态电路的三要素法2
-13.5三要素法例题1
-13.5三要素法例题2
-13.6零输入响应和零状态响应
-13.7动态电路小结
-第六章 本章节练习1--动态电路初始值计算
-第六章 本章练习2--一阶动态电路经典解法
-第六章 本章节练习3--一阶动态电路的三要素法
-第六章 本章节练习4--零输入响应与零状态响应
-14.1正弦量基础知识1
-14.1正弦量基础知识2
-14.2相量法的引入1
-14.2相量法的引入2
-14.3相量运算与旋转因子
-15.1(1)元件约束的相量形式
-15.1(2)元件约束的相量模型
-15.2 基尔霍夫定理的相量形式
-15.3相量图
--15.3相量图
-16.1复阻抗与复导纳
-16.2阻抗的串并联连接
-第七章 本章节练习1--正弦量基础知识
-第七章 本章节练习2--元件约束和拓扑约束的相量形式
-第七章 本章节练习3--阻抗和导纳
-正弦稳态电路基础知识讲义2--元件约束与拓扑约束的相量形式
-17.1 正弦稳态电路的相量分析法
-18.1瞬时功率
--18.1瞬时功率
-18.2有功功率和无功功率
-18.3视在功率和功率因数1
-18.3视在功率和功率因数2
-18.4正弦稳态最大功率传输
--第八章 正弦稳态电路的功率分析--章节练习
-第八章 正弦稳态电路的分析--章节练习
-19.1频率响应与网络函数
-19.2滤波器
--19.2滤波器
-20.1谐振基本知识
-20.2RLC串联电路谐振
-20.3RLC串联谐振的品质因数
-20.4 RLC并联谐振
-第九章 电路的频率响应--章节练习
-21.1互感基础知识
-21.2同名端
--21.2同名端
-21.3耦合电感的电压电流
-22.1互感的去耦等效分析1
-22.1互感的去耦等效分析2
-22.1互感的去耦等效分析3
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算1
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算2
-24.1空心变压器
-24.2理想变压器
-24.3含理想变压器电路的分析计算
-第十章 互感与变压器--章节练习
-25.1三相电路基本概念1
-25.1三相电路基本概念2
-25.2对称三相电路的相线关系1
-25.2对称三相电路的相线关系2
-25.3对称三相电路的电路分析1
-25.3对称三相电路的电路分析2
-25.4三相对称电路的功率1
-25.4三相对称电路的功率2
-26.1非正弦周期信号的分解
-26.2非正弦周期信号的有效值及平均功率
-26.3非正弦周期电路的稳态分析
-第十一章 本章节练习1--三相电路
-第十一章 本章节练习2--非正弦周期稳态电路