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上节课内容回顾第二篇动态电路的时域分析本篇分三章介绍:1、电容元件与电感元件2、一阶电路(重点)1)零输入响应2)零状态响应3)全响应4)三要素法5)阶跃函数与阶跃响应6)换路定理3、二阶电路电容器的基本构成电解电容器1.定义:1、某一时刻电容ic的大小与uc的大小无关,而是取决于uc的变化率,所以电容是一种动态元件。三、电容电压的性质:记忆性和连续性即某一时刻t的电容电压,并不取决于该时刻的电流,而是取决于从-∞到t所有时刻的电流值。四、电容的等效电路:固定电容器3、电容电压变化越快,电流越大。pF10-12F;电感有“记忆”电压的作用,是一种记忆元件。1、某一时刻电容ic的大小与uc的大小无关,而是取决于uc的变化率,所以电容是一种动态元件。3、电感电流变化越快,电压越大。二、电容元件的电压电流关系求时间t>0时电感电压、吸收功率及储存能量的变化规律。设在t1到t2期间对电容C充电,则电容上的储能为:mH10-3;故电容在时刻t的储能可简化为:仅以电场方式存储能量,并可将此能量释放出去。负载满足什么条件的时候,能够获取的最大功率?最大功率是多少?1)零输入响应1)q(t)=Cu(t),电压与电荷相约束的元件;第五章电容元件与电感元件故电容在时刻t的储能可简化为:+q(t)-增加的电场能量仅以电场方式存储能量,并可将此能量释放出去。2、若i(t)=常数(直流),则电流的变化率为零,即电感有电流而无电压,故电感L相当于短路,即电感对直流有短路的作用。三、电感电流的性质:连续性和记忆性仅以电场方式存储能量,并可将此能量释放出去。(b)电感线圈原理示意图(2)原来不带电荷的100μF的电容器,今予以充电,充电电流为1mA,持续时间为2s,求电容器充电后的电压。当2s<t<4s时,虽然电流最大,电压却为零。3)全响应例1:电感元件的电感L=100mH,u和i的参考方向一致,i的波形如图(a)所示,试求各段时间元件两端的电压uL,并作出uL的波形,计算电感吸收的最大能量。(2)1~4ms间,电流不变化,得uL=0固定电容器4)三要素法任一时刻的电感电流,不仅取决于该时刻的电压值,还取决于-∞到t所有时间的电压值,即与电压过去的全部历史有关。1.定义:-三、电感电流的性质:连续性和记忆性任一时刻的电感电流,不仅取决于该时刻的电压值,还取决于-∞到t所有时间的电压值,即与电压过去的全部历史有关。电感有“记忆”电压的作用,是一种记忆元件。一个具有初始电流的电感,若已知iL(t0)=I0,则在tt0时可等效为一个初始电流为零的电感与电流源相并联的电路,电流源的电流值即为t0时电感的电流I0。根据电感与电容是对偶关系,知:电感L在某一时刻的储能只与该时刻的电流有关,即+u(t)-若ic(t)为无限值,则仅以电场方式存储能量,并可将此能量释放出去。(2)由u(0)=0,得2s末的电压例2:电路如图(a)所示,0.电容元件是一种记忆元件。电感有“记忆”电压的作用,是一种记忆元件。1)q(t)=Cu(t),电压与电荷相约束的元件;(2)由u(0)=0,得2s末的电压动态元件:元件的VCR关系均要用微分或积分来表示的元件。任一时刻的电感电流,不仅取决于该时刻的电压值,还取决于-∞到t所有时间的电压值,即与电压过去的全部历史有关。当p(t)<0,电感提供功率,释放磁场能量。2)零状态响应根据电感与电容是对偶关系,知:电感L在某一时刻的储能只与该时刻的电流有关,即电容功率特点:瞬时功率可正可负,当p(t)>0,电容吸收功率,处于充电状态;当2s<t<4s时,虽然电流最大,电压却为零。在某一瞬间t,若ic(t)为有限值,则uc(t)将连续,即对任何时刻t:(电容电压不能跃变)各时段的电压、功率及能量的变化规律如图(c)、(d)、(e)所示。根据电流的变化规律,分段计算如下电压、功率及能量均为零。定义:一组最少的变量,若已知它们在t0时的数值(初始状态),则连同所有在t≥t0时的输入就能确定在t≥t0时电路中的任何电路变量,这样的电路变量称为电路的状态变量。1、电容元件:电容元件、电容的VCR(重点)、电容的连续性和记忆性、电容的储能