(三)RC电路的全响应全响应零输入响应零状态响应=+求“代数和”时:注意符号与参考方向的关系!*第28页,共44页,星期日,2025年,2月5日uC、iC变化规律与U0、US相对大小有关:OO为什么?换路前,电容器所充的电压U0>US.则换路后,电容器从U0起始放电,至US换路前,电容器所充的电压U0<US.则换路后:电容器从U0起始充电,至US*第29页,共44页,星期日,2025年,2月5日一、RL电路的零输入响应研究iL和uLL①换路前,S合在a端:电感已储存能量,②t=0时换路S合向b端:i(∞)=0回路方程式:微分方程式:时间常数:通解:特征方程式:特征根:初始条件:积分常数:特征根常数..…一阶、齐次、常微分方程代入上式:2.5RL电路的瞬态分析*第30页,共44页,星期日,2025年,2月5日0tuL-U0I0iLRL零输入响应反映:电感释放能量的规律*第31页,共44页,星期日,2025年,2月5日第2章瞬态分析第1页,共44页,星期日,2025年,2月5日课次3第2页,共44页,星期日,2025年,2月5日+-USR1Ues=“有源二端网络”端口开路的端电压UocR0=“有源二端网络”端口开路、去源后的等效电阻Ies=“有源二端网络”的端口短路电流IscUoc=US+ISR1+-Uoc由KVL:R0=R1ISR2I2由KCL:Ies=I’+IS+-USR1ISR2I2IesI’+-UesR0R2I2戴维宁定理(电压源)R0IeS诺顿定理(电流源)R2I2Ues=复习*第3页,共44页,星期日,2025年,2月5日第2章电路的瞬态分析2.1瞬态分析的基本概念2.2储能元件2.4RC电路的瞬态分析2.5RL电路的瞬态分析2.6一阶电路瞬态分析的三要素法2.3换路定律*第4页,共44页,星期日,2025年,2月5日基本要求1.了解电路的稳态和瞬态,激励和响应;2.理解储能元件的电压电流关系、储能特性和在稳态直流电路中的作用;3.理解电路的换路定律;4.了解用微分方程式法求电路响应,理解储能元件的放电和充电规律;5.理解时间常数的意义;6.掌握初始值、稳态值和时间常数的计算方法,掌握三要素法。*第5页,共44页,星期日,2025年,2月5日2.2储能元件一、电容++––2、电压与电流的关系:(a)电容器(b)理想元件(常数)∴q=Cu即线性元件。u0qdu/dt变,则i变;u=常数,则i=0(相当开路)则:①C通交流,隔直流;②直流稳态下,C相当开路。1、线性电容:*第6页,共44页,星期日,2025年,2月5日则:C起负载作用,电能?电场能,充电当t=0?ξ时,u由0?U,则输入电能,转化为储存的电场能为:3、瞬时功率:单位:焦[耳](J)则:C起电源作用,电场能?电能,放电讨论:说明什么?即We=f(t),为时间的函数,需要过程,能量不能突变。u为时间的函数,电容的电压不能突变。表现为*第7页,共44页,星期日,2025年,2月5日电容串联电容并联4、电容的连接*第8页,共44页,星期日,2025年,2月5日二、电感设线圈匝数为N,则磁链Ψ=NΦL电感单位:韦[伯](Wb)单位:亨[利](H)(a)电感器(b)理想电感元件*第9页,共44页,星期日,2025年,2月5日L规定:e的参考方向与磁力线的方向符合右手螺旋定则。KVL:e=–u则电感电压与电流的关系因为所以di/dt变,则u变;i=常数,则u=0(相当短路)①L“通直流,阻交流”;②直流稳态下,L相当短路。*第10页,共44页,星期日,2025年,2月5日L从外部输入电功率,起负载作用,电能?磁场能L向外部输出电功率,起电源作用,磁场能?电能当t=0?ξ时,i由0?I,则输入电能单位:焦[耳](J)瞬时功率W=f(t),为时间函数,能