高教社2023宋涛24 《电工基础》教学方案 电路的暂态分析 RC串联电路的零输入响应.docx

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1、电工基础教学方案教师：序号：24授课时间授课班级上课地点教学项目(任务)名称RC串联电路的零输入响应课时数2教学内容主要知识点RC电路零输入响应的概念；RC电路放电过程的定量分析重点、难点理解零输入响应电路特点；理解零输入响应曲线教学目标专业能力使学生掌握RC电路零输入响应基本概念、分析电路的零输入响应方法能力掌握RC电路零输入响应的分析方法社会能力团队协作能力，分析并解决问题的能力学生情况分析授课对象一般为电子信息工程技术专业普专大一新生教学环境要求教室、实训室教学方法教学做一体化教学手段多媒体演示结合实物展示，学生实训教学过程设计教学步骤教学内容学生活动时间分配(min)任务描述与课程导入

2、对于外加激励为零，仅由动态元件初始储能使电路产生电流、电压现象，我们称为电路的零输入响应，这里的“零”输入是指没有外部输入的意思。本知识点是要对RC电路的零输入响应进行定量分析，并分析时间常数对响应的影响.结合电路图，正确理解RC电路的零输入响应的概念。基于欧姆定律与基尔霍夫定律，对RC电路的放电过程进行定量分析。理解零输入响应电路特点；理解零输入响应曲线；了解时间常数对电路响应的影响。跟随教师的思路认真听讲，回顾已学内容5在4-5J路处于稳态,压相等，即在，=0时将电阻R构成放电电流，C所示电路中，开关:即电容已被充电,Us，电容储存的电S置于2位置，回路，电容开始对E这一过程就是一个RU1

3、+)氏CZS原先置于其两端电J场能为WC士源被断开,乜阻放电，零输入响区2rrr二I1位置，电区与电源电电容C与电路中形成2过程。1R二,其实零输入响应过程就是放电过程fI知识准备图4-5RC零输入响应(放电)4.2.1RC串联电路的零输入响应1.定量分析由图4-5所示电路，我们可以得到换路后电路的KV1程Uc-iR=O(4-2-1)又因为i=-C(4-2-2)dt上式中的负号是因为i和Wc参考方向不相关联。将(4-2-2)式代入(4-2-1)式，得uc+RC=O(4-2-3)cdt跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问题35在这个方程中，气是要求取的未知数，在数学上这是一个一阶微分方程，因此这

4、类动态电路也叫阶动态电路。求解方程(423)(过程从略)，并结合初始条件WC(O+)=4,可得/uc=Userc(4-2-4)根据电容上电压与电流的关系可得电路中电流为dufUy-二erc(4-2-5)dtR因为电阻上电压与电容上电压相等，所以有turuc=USeRC(4-2-6)知识准备由公式(424)、(4-25)和(426)可知，换路后电容两端的电压WC从初始值US开始随时间，按指数函数的规律衰减，而电阻两端电压r和电路中的电流i也分别从各自的初始值US和Us/R按同一指数规律衰减。图46给出了换路后电容、电阻元件两端电压和电路中电流随时间变化的曲线。跟随教师的思路认真听讲，并积极回答问

5、题35例4.2.1如图4-9所示电路，电路处于稳态。已知C=4F,R1=R2=20kC,电容原先有电压IOOVo通过例题讲解RC电路零输入响应分析试求开关S闭合,流1+解*以开关常数为r=IOx将f=60ms60ms时-zzri-c图4-9例S闭合时刻=RC=Q10341(=0.06s3电容上的电Ai4.2.1图为计时起点RJR1)C尸=0.04:入(4-2-4：压c和放电电R2电路的时间(S)中，则有跟随教师的uc=Useic)=100xe，=IOOx0.223=22.3(V)i=kg=些=2.23x10-3=2.23(mRR104思路认真听讲，并积极回答问题A)20教学步骤教学内容学生活动时间分配作业在看懂例题，深刻理解RC零输入响应基础上，选做习题库中跟RC零输入响应有关习题教学参考资料、网站电路分析基础赵伟光北京：清华大学出版社教学后记（包括自我评价与学生评价，教学过程的全面分析）学生们基础有差别，注意个别指导，注重培养学生学习的兴趣，多与学生互动，需要加强培养学生理论联系实际和解决实际问题的综合应用能力。（注：教学过程设计部分可加页；表格中的单元格可合并、拆分）