RL电路的瞬态分析
L R0
2s
R0
( 6*1.2 ) 6 1.2
4
5
5
i(t)
1
4
1.2 iL(t)
10H
t=0
18V
(a)
Ra
0
+ _uoc
15V
iL(t)
10H
b
(b)
又 iL () Uoc Rt0 3A 故得iL (t) 3(1 e2 )A t 0
然后求得i(t),应用置换定理,列网孔方程,
iL(0)
+R1
R2
E
_
iL
(1
R1 R2
)L
diL dt
R1iL
E
iL t0 iL (0)
由数学知识知此种微分方程的解由两部分组成:
iL
(t
)
[iL
(0)
稳E 态R1
t
]e
稳E态R1
t
[iL (0) iL ()]e iL ()
( L R , R R1 R2 R1 R2 )
RL电路的瞬态分析
第二章 电路的瞬态分析
2.1 瞬态分析的基本概念 2.2 储能元件 2.3 换路定理 2.4 RC电路的瞬态分析 2.5 RL电路的瞬态分析 2.6 一阶电路瞬态分析的三要素法
授课思路:
EWB仿真 任意RL电路数学分析
结果分析 方法应用
三要素法 全响应
零输入响应 零状态响应
2.5 瞬态电路的分析方法
L ( R1 // R2 )
1(s)
iL ()
E R1
5( A)
iL
(t
)
iL
(
)
[iL
(0
)
iL
()]e
t
5 3et ( A)
例1 下图中, R1=1, R2=10K, E=5V,L=1H,求 换路瞬间R两端电压;设换路前电路处于稳态。
K
iL
+R1
R2
2.6 三要素法
K
iL(0i)L
+R1
R2
E
t
iL(t) [iL(0) iL()]e iL()
_
t
f (t) [ f (0 ) f ()]e f ()
其中三要素为:
初始值 ---- f (0 )
稳态值 ---- f ()
时间常数----
一、零输入响应
t
f (t) f () [ f (00 ) f ()]e
零状态响应:
t
iL(t) iL()(1 e )
三、全响应 零输入响应 零状态响应
K +R1
E
_
iL(0)
iL
R2
由元件本身储能和激励引起的响应。
t
f (t) f (0) [ f (00 ) f (0)]e
K +R1
E
_
iL(i0L)
R2
无激励输入,由储能元件本身储能引起的 响应。
t
f (t) f (0) [ f (0 ) f (0)]e
零输入响应:
t
iL (t) iL(0 )e
二、零状态响应
K +R1
E
_
iL(0)=0
iL
R2
储能元件本身无储能,由激励引起的响应。
The end Thanks
例2:图示电路,求 t 0时,iL(t), i(t); 初始无储能
5
i(t)
1
18V
4
1.2 iL(t)
10H
t=0
R
0
+ 15V _uoc
a iL(t)
10求解iL(t)
含源电阻网络(单口)
6 uoc 18 7.2 15V
例1 下图中, R1=1, R2=10K, E=5V,L=1H,
求电感电流iL (t)
K
iL(0)iL
uR1 uL E
+R1 E
+
R2 uL_
iR1 iR2 iL
_
1 (
R2
L diL dt
iL
)
•
R1
L
diL dt
E
(1
R1 )L R2
diL dt
R1iL
E
K
4、若t(0, ),根据三要素法,写出答案。
五、注意
1、等效电阻的求解(从动态元件两端看过去是 的等效电阻); 2、初值是换路后的零时刻值f(0+)
例1 下图中, R1=1, R2=10K, E=5V,L=1H,求 电感电流iL(t)。设iL(0) =2A。
K
+R1
R2
E
_
iL iL (0) 2( A)
E
_
_
u R2
iL
+
电路处于旧稳态
零状态响应
iL (0 )
E R1
5( A) iL (0 )
uR (0 ) iL (0 )R2 5 10 103 5 104 (V )
K
L R
104 (s)
iL
+R1
R2
E
_
R2
iL
避免出现高电压现象,就是增大时
间常数;工程上经常在电感两端降低R2 值或并接旁路电容。
7.2*i(t) 1.2*iL (t) 18
i(t )
18
1.2iL 7.2
(t )
2
t
0.5e
2
A
t0
K +R1
E
_
iL(0)iL
R2
K +R1
E
_
iL(0)=0
iL
R2
四、运用三要素法解题步骤
1、在已知条件下,,求得电路变量的初始值
iL(0+)/iL(0)(应用换路定理); 2、求(由戴维南、诺顿等效电路得到等效R);
3、以开路/短路代替电容/电感,求电路变量的稳态值
(t =时等效电路对应变量值);