电路 课件 PPT 高等教育出版社

【电路分析基础与动态电路解析】 本课件主要讲解了电路分析中的动态电路问题，特别是电容放电和电感电流的变化规律。其中，重点介绍了以下几个知识点： 1. **动态电路与初始条件**： 在分析动态电路时，初始条件（如电容的初始电压uC(0-)和电感的初始电流iL(0-)）是必不可少的。例如，电容放电电路中，电容的初始电压会影响其随时间的变化。根据换路定律，电容在开关闭合前后的电压保持不变（uC(0+) = uC(0-)），电感的电流则在开关切换瞬间保持连续（iL(0+) = iL(0-)）。 2. **电容电压的计算**： 电容放电过程中，电容电压uC随时间t的变化可以表示为uC = Uo * e^(-t/RC)，其中Uo是电容的初始电压，R是电路的总电阻，C是电容值，t是时间，RC是时间常数。这个公式反映了电容电压随时间呈指数衰减的特性。 3. **电感电流的处理**： 当电路中包含电感时，根据换路定律，电感可以用电流源替代来分析瞬态过程。例如，当t=0时闭合开关，电感电流iL(0+)等于电感在t=0-时的电流。电感电流iL的变化规律可由电感的欧姆定律iL = L * diL/dt得出。 4. **0+和0-等效电路**： 0+等效电路是在开关闭合瞬间（t=0+）的电路模型，而0-等效电路是开关闭合前的电路模型。这两种等效电路用于分析开关动作前后电路状态的转换，对于求解初始条件至关重要。 5. **一阶RC电路的零输入响应**： 如例题所示，当电路包含一个电容和一个电阻时，求解电容电压和电流随时间变化的规律通常涉及零输入响应。零输入响应是指在没有外部激励（如电源）作用下的电路响应，可以用微分方程描述，如uC(t) = Uo * e^(-t/RC)。 6. **特殊情况的处理**： 在某些情况下，如电压表损坏或电流源突然开启，需要考虑瞬态过程对电路元件的影响。例如，打开开关K后，电压表会因瞬间大电流导致损坏；而开关K闭合时，电容电压和电流的初始值必须为0，从而影响后续的响应。 通过这些例子，我们可以深入理解动态电路中的电容电压、电感电流的变化规律以及如何运用电路理论解决实际问题。这些知识对于学习电路分析和设计至关重要，特别是在电子工程、电力系统等领域。