中职电工基础教案_201页(1).docx

(式8-1)Z1(O+)=Z1(O)wc(0+)=Wc(O)换路定律的应用：电路瞬态过程初始值的计算按下面步骤进行：1 .根据换路前的电路求出换路前瞬间，即，=0-时的"c(0-)和五(0-)值；2 .根据换路定律求出换路后瞬间，即1=0+时的"c(0+)和五(0+)值；3 .根据基尔霍夫定律求电路其他电压和电流在t=O+时的值(把"c(0+)等效为电压源，五(0+)等效为电流源)。m.例题讲解，巩固练习【例题1略(见教材§8-1例题1)o【例题2】如图1所示电路中，已知电源电动势石=IooV,E=10Q,R2=15,开关S闭合前电路处于稳态，求开关闭合后各电流及电感上电压的初始值。解：选定有关电流和电压的参考方向，如图13-3所示。闭合前，电路处于稳态，电感相当于短路，则-0)=E=2_=4A图1【例2】图1R1+R210+15S闭合后，尺2被短接，根据换路定律，有Z2(0+)=0z1(O+)=z1(O-)=4A在0+时刻，应用基尔霍夫定律有z1(O+)=Z2(0+)+/3(0+)Rig)+u1(0+)=E所以Z3(0+)=z1(O+)=4A½(0+)=E-iz1(O+)=(100-10×4)V=60VIY小结1、换路定律及其产生原因。注意：换路定律的实质是储能元件中得能量不能发生突变。2、应用换路定律求解电路的基本步骤。V.作业略。一、RC电路接通直流电源RC电路的充电过程如图2中，开关S刚合上时,由于MC(O-)=0,所以"c(0+)=0,I1R(O+)=E,该瞬间电路中的电流为电路中电流开始对电容器充电，"C逐渐上升充电电流i逐渐减小，酸也逐渐减小。当"c趋近于E充电电流力趋近于0,充电过程基本结束。理论和实践证明，图3"c、z随时间变化曲线图2RC电路RC电路的充电电流按指数规律变化。其数学表达式为E,ic=eRC(式8-2)Rt则KR=iR=E彳C(式8-3)式中C=EC称为时间常数，单位是秒(s),它反映电容器的充电速率。C越大，充电过程越慢。当t=z时，ucE,Z当=(35”时，ucE,通常可以认为充电过程结束。"c和i的函数曲线如图3所示。(提示：时间允许的条件下，此部分讲解可以用教材图8-8所示实验演示，辅助学生理解。)二、电容通过电阻放电RC电路放电过程如图4所示，电容器充电至"c=月后，将S扳到2,电容器通过电阻尺放电。电路中的电流及都按指数规律变化，其数学表达式为（式8-5）（式8-6）.E4I=eRtuc-EeC=EC是放电的时间常数。图5电容放电时"e,/变化曲线"c和i的函数曲线如图5所示。图4电容通过电阻放电电路m.例题讲解，巩固练习【例题1】略(见教材§8-2例题)【例题2】图6所示电路中，已知C=F,Ei=IOOQ,2=50k,5二20OV当电容器充电至200V,将开关S由接点1转向接点2,求初始电流、时间常数以及接通后经多长时间电容器电压降至74V?解：出。+)=MC(O+)=4x10-3A图68-2例题2图R250×10-RC=50×IO3××106s=25ms求得t1-1t-c=25ms一、R1电路接通直流电源在图7所示的H1串联电路中，S刚闭合图7R1电路接通电源时电路的方程为i、UR、W变化的数学表达式为77Z7_1z=-(1-e)=-(1-eD(式8-7)RR1_t_所以UR=E(I-e*)=E(1-eX)(式8-8)1_t_U1=EeR=Ee工(式8-9)式中，C=1称为R1电路的时间常数，单位为秒(s),意义和EC电路的时间常数了相R同。时间常数Z越大，R1电路到达稳定状态的时间就越长；时间常数Z越小，R1电路的越快进入稳定状态。i、理和热随时间变化的曲线如图8所示。图8R1电路接通直流电源时，电流、电压曲线(提示：时间允许的条件下，此部分讲解可以用教材图8-15所示实验演示,辅助学生理解。)二、R1电路的短接在图9所示的电路中，S闭合稳定后，断开S的等效电路如图10所示。图10R1电路切断电源的等效电路理论和实践证明，在瞬态过程中，UR，W都按指数规律下降，最后下降为零。其数学表达式为i=Ie（式8-10）tur=RIe'（式8-）tuc=-RIe（式8-12）式中是开关断开瞬时电感线圈中的初始电流。m.例题讲解，巩固练习【例题1】略（见教材§8-3例题）IV小结称为R1电路的时间常数，单位为秒（s）,意义和RC电路的时间常数7相同。时间常数了越大，R1电路到达稳定状态的时间就越长；时间常数了越小，R1电路的越快进入稳定状态。R1电路状态初始条件（t=o+）电压、电流变化终态(t)时间常数接通电源E短路V.作业略。