教案 6-2 一阶电路的零输入响应 .doc
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1、 第6章 一阶电路讲授 板书1、理解一阶电路的零输入响应概念和物理意义。 2、掌握一阶电路的零输入响的计算方法一阶电路的零输入响的计算方法 一阶电路的零输入响的计算方法、求解初始值的方法1. 组织教学 5分钟3. 讲授新课 70分钟2. 复习旧课 5分钟 基尔霍夫定律4. 巩固新课 5分钟5. 布置作业 5分钟一、 学时:2二、 班级:06电气工程(本)/06数控技术(本)三、 教学内容:讲授新课:6.2一阶电路的零输入响应 动态电路的零输入响应是指换路后外加激励为零,仅由动态元件初始储能所产生的电压和电流。1. RC 电路的零输入响应 图 6.7图6.7所示的 RC 电路在开关闭合前已充电,
2、电容电压uC (0)= U0,开关闭合后,根据KCVL可得: ,由于 ,代入上式得微分方程: 特征方程为 RCp+ 1=0 , 特征根为: 则方程的通解为: 代入初始值得: A = uC(0+)= U0 , 放电电流为: 或根据电容的 VCR 计算: 从以上各式可以得出:1)电压、电流是随时间按同一指数规律衰减的函数,如图 6.8 所示; 图 6.8图 6.92)响应与初始状态成线性关系,其衰减快慢与 RC 有关。令= RC ,的量纲为: 称为一阶电路的时间常数。的大小反映了电路过渡过程时间的长短,即: 大 过渡过程时间长,小 过渡过程时间短,如图 6.9 所示。表 6.1 给出了电容电压在=
3、,=2,=3,时刻的值。 表 6.1表中的数据表明经过一个时间常数,电容电压衰减到原来电压的 36.8% ,因此,工程上认为 , 经过 35, 过渡过程结束。3)在放电过程中,电容释放的能量全部被电阻所消耗,即: 2. RL 电路的零输入响应图6.10(a)所示的电路为 RL 电路,在开关动作前电压和电流已恒定不变,因此电感电流的初值为: 图 6.10 (a)开关闭合后的电路如图6.10(b)所示,根据 KCVL 可得: 把 代入上式得微分方程: 图6.10( b ) 特征方程为: Lp+R= 0 , 特征根 则方程的通解为: 代入初始值得: A= i (0+)= I 0 电感电压为: 从以上
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