当前课程知识点:电工电子技术 >  2 电路的暂态分析 >  2.1 换路定则及初始值的确定 >  17-暂态过程初始值的确定

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17-暂态过程初始值的确定在线视频

下一节:18-RC电路的零输入响应

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17-暂态过程初始值的确定课程教案、知识点、字幕

今天我们来学习暂态过程初始值的确定

我们知道如果一个电路中含有储能元件

那么对于电容和电感来说

它们的电压电流关系是这样的

也就是说它们之间的电压电流关系是微分关系

这样我们在列写KCL和KVL的时候一定会出现微分方程

对于微分方程

大家在高等数学中学过

求解它的时候是需要一些边界条件的

而其中初始值是一种最简单的边界条件

所以说首先我们来看初始值的确定

所谓初始值就指的t等于0正时刻电路中各电压电流值

那么我们求解的依据就是上一次讲到的换路定则

也就是对于电容来说

UC(0)+等于UC(0)-

对于电感来说

IL(0)+等于IL(0)-

那么首先我们要先求t等于0-

也就是电路处于元稳态时候的电容电压以及电感电流

然后我们根据换路定则确定出电容上电压的

初始值以及电感上电流的初始值

紧接着我们要画出T等于0正时刻

也就是换路以后的等效电路

其中我们把电容作为恒压源处理

它的大小就是我们UC0+

而对于电感来说

我们作为恒流源处理

它的大小是iL0+

这样我们可以把这个电路确定下来之后

根据这个电路来进行其他量的求解

这就是我们说初始值确定的求解步骤

我们来看一道例题

这样的一个电路

大家请看

那么初始情况下

S是在一处停留很久在这儿

当换路时刻来到时

由1转向2

那么这个时候要求大家去求取i、i1、i2。UC和UL的初始值

那么也就是t等于0+时刻的值

大家可以看到

在电路图中带球的量的参考方向我们已经标注出来了

那么怎么做

首先第一步我们要先画出换路前的等效电路

也就是t等于0-时刻的等效电路

我们来看开关打向1

对于电感来说

在直流电源的作用下相当于短路

而对于电容来说相当于断路

因此我们可以画出它的等效电路

大家可以看到在等效电路中

我们非常容易可以求出i1(0-)跟UC(0-)

这个时候根据换路定则可以求出来i1(0-)

也就是电感上的电流初始值等于15毫安

UC(0+)=UC(0-)

也就是电容上电压的初始值等于3V

好了

有了这些值

我们再来看我们要画换路后

也就是t等于0+时刻的等效电路

怎么画呢

大家看一下

首先对于电感上的电流来说是15mA

所以我们会用一个15mA的电流源去代替

对于电容来说

它的初始值是3V

因此我们会用一个3V的电压源去代替

这样对于这个电路它的求解就是电路分析的知识了

运用基本的定理定律可以求解出来

i2(0+)

iL为正UL为正

这样我们把所有带球的物理量都求出来了

我们来做一个总结

大家请看

在换路前和换路后这两组之中

对于电感上的电流和电容上电压是没有变化的

而其他量都已经发生了变化

我们来做一个说明

大家请看在换路瞬间

对于电容来说

它的电压是不能突变的

对于电感来说它的电流是不能突变的

而其它的物理量变与不变则取决于计算结果

另外我们知道我们是拿电压源去代替电容和

电流源去代替电感

当电容的电压是U0不等于0的情况下

这个时候电压源的值是U0

而如果U0为零的话

这个时候电容则相当于短路

同样的道理

对于电感来说

当电流不等于0

则用i0这个电流源去替代

否则如果为零的话

则相当于开路这几点

大家在分析电路的时候特别需要注意

好了

今天的课讲到这

谢谢大家

电工电子技术课程列表:

1 电路的基本定律与分析方法

-1.1 电路的基本概念

--1-电路的作用、组成与模型

--2-电流和电压的参考方向

--3-电功率与额定值

--4-电源的工作状态

--5-理想电压源与理想电流源

--6-理想电阻、电感、电容元件

--1 电路的基本定律与分析方法--1.1 电路的基本概念

-1.2 基尔霍夫定律

--7-基尔霍夫定律电流定律

--8-基尔霍夫定律电压定律

-1.3 电路的分析方法

--9-支路电流法

--10-节点电压法

--11-电源等效变换法

--12-叠加原理

--13-电源等效定理

--14-电位的计算

--15-含受控源电路的分析

--1 电路的基本定律与分析方法--1.3 电路的分析方法

-1 电路的基本定律与分析方法

2 电路的暂态分析

-2.1 换路定则及初始值的确定

--16-电路的暂态过程及换路定则

--17-暂态过程初始值的确定

-2.2 RC电路的暂态过程

--18-RC电路的零输入响应

--19-RC电路的零状态响应

--20-RC电路的全响应

-2.3 一阶线性电路暂态分析的三要素法

--21-一阶线性电路暂态分析的三要素法

-2.4 RL电路的暂态过程

--22-RL电路的暂态过程

--2 电路的暂态分析--2.4 RL电路的暂态过程

-2.5 一阶电路的脉冲响应

--23-一阶电路的脉冲响应

--2 电路的暂态分析--2.5 一阶电路的脉冲响应

-2 电路的暂态分析

3 交流电路

-3.1 正弦交流电的基本概念

--24-正弦量的三要素

--25-正弦量的相量表示法

-3.2 单一参数的正弦交流电路

--26-电阻元件的正弦交流电路

--27-电感元件的正弦交流电路

--28-电容元件的正弦交流电路

--3 交流电路--3.2 单一参数的正弦交流电路

-3.3 简单正弦交流电路的分析

--29-基尔霍夫定律的相量形式

--30-正弦交流电路的阻抗

--31-正弦交流电路的功率

--32-功率因数的提高

--3 交流电路--3.3 简单正弦交流电路的分析

-3.4 电路的谐振

--33-电路的串联谐振

--34-电路的并联谐振

-3 交流电路

4 三相电路

-4.1 三相电源

--36-三相电源

-4.2 三相电路中负载的连接

--37-负载星形连接的三相电路

--38-负载三角形连接的三相电路

--4 三相电路--4.2 三相电路中负载的连接

-4.3 三相电路的功率

--39-三相电路的功率

-4.4 安全用电技术

--40-安全用电技术

--4 三相电路--4.4 安全用电技术

-4 三相电路

5 常用半导体器件

-5.1 半导体基础知识

--41-半导体基础知识

-5.2 半导体二极管

--43-半导体二极管

--5 常用半导体器件--5.2 半导体二极管

-5.3 稳压二极管

--44-稳压二极管

-5.4 半导体三极管

--45-半导体三极管

--5 常用半导体器件--5.4 半导体三极管

-5.5 场效应管

--46-场效应管

-5.6 光电器件

--47-光电器件

-5 常用半导体器件

6 基本放大电路

-6.1 基本放大电路的组成及工作原理

--48-基本放大电路的组成

--49-基本放大电路的工作原理

--50-基本放大电路的性能指标

-6.2 基本放大电路的分析

--51-直流通路与交流通路

--52-放大电路的静态分析

--53-微变等效电路法

--54-图解法

-6.3 常用基本放大电路的类型及特点

--55-共射放大电路

--56- 共集放大电路

--57-差分放大电路

--58-互补对称放大电路

--6 基本放大电路--6.3 常用基本放大电路的类型及特点

-6.4 实用放大电路

--59-实用放大电路

--6 基本放大电路--6.4 实用放大电路

-6 基本放大电路

7 集成运算放大器及其应用

-7.1 集成运算放大器

--60-集成运算放大器

-7.2 放大电路中的负反馈

--61-反馈的概念

--62-反馈类型的判断

--63-负反馈对放大电路的影响

-7.3 集成运算放大器的线性应用

--64-比例和加减运算

--65-积分与微分运算

--66-集成运放在信号处理方面的应用

--67-RC正弦波振荡电路

--7 集成运算放大器及其应用--7.3 集成运放的线性应用

-7.4 集成运算放大器的非线性应用

--68-1-基本电压比较器

--68-2迟滞电压比较器

--69-矩形波信号产生电路

--70-信号产生及变换电路

-7.5 集成运算放大器的应用举例

--71-集成运算放大器的应用举例

--7 集成运算放大器及其应用--7.5 集成运放的应用举例

-7 集成运算放大器及其应用

8 半导体直流稳压电源

-8.1 整流电路

--72-单相半波整流电路

--73-单相桥式整流电路

-8.2 滤波电路

--74-电容滤波电路

--75-其他形式的滤波电路

-8.3 稳压电路

--76-稳压管稳压电路

--77-集成稳压电路

--8 半导体直流稳压电源--8.3 稳压电路

-8 半导体直流稳压电源

9 门电路与组合逻辑电路

-9.1 数字电路概述

--78-数字电路概述

-9.2 逻辑代数与逻辑函数

--79-逻辑代数

--80-逻辑函数及其表示法

-9.3 逻辑门电路

--82-TTL与非门

--83-三态输出与非门

--84-CMOS与非门

-9.4 组合逻辑电路的分析与设计

--85-组合逻辑电路的分析

--86-组合逻辑电路的设计

-9.5 常用的组合逻辑模块

--87-加法器

--88-编码器

--89-译码器

--90-显示译码器

--91-数据分配器和数据选择器

--9 门电路与组合逻辑电路--9.5 常用的组合逻辑模块

-9.6 设计应用举例

--92-中规模集成芯片的组合逻辑电路设计

--9 门电路与组合逻辑电路--9.6 设计应用举例

-9 门电路与组合逻辑电路

10 触发器与时序逻辑电路

-10.1 双稳态触发器

--93-RS触发器

--94-JK触发器与D触发器

--95-触发器功能的转换

-10.2 寄存器

--96-1数码寄存器

--96-2移位寄存器

-10.3 计数器

--97-异步计数器

--98-同步计数器

-10.4 中规模集成计数器组件及其应用

--99-中规模集成计数器组件

--100-用集成计数器构成任意进制计数器

--10 触发器与时序逻辑电路--10.4 中规模集成计数器组件及其应用

-10 触发器与时序逻辑电路

17-暂态过程初始值的确定笔记与讨论

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