电路原理教程 (远程教学课件) 浙江大学电气工程学院
7.3 RC电路(一阶电路)过渡过程 1)RC电路零输入响应 电路无外加激励源,只存在电容初始值:零输入响应。 电路方程建立:(KVL) 得: 电路为一阶微分方程,故又称为一阶电路,初始条件:
电路方程解: 式中: 为电路时间常数,单位为秒。 由初始条件 得 电容电压响应(变化规律): 电压波形为
讨论:当 时, 反映了电容电压下降为 原值0.368时所需时间。 改变电阻会改变电容电压的下降速度。 利用RC电路可做成简易延时电路。 定时电路
电路状态指电路储能元件的状态(电压,电流值)。 2 >. RC 电路零状态响应 零状态响应:电路储能元件状态为零,响应由外加激励引起。 电路方程: 初始条件: 电路中电容电压初始值为另 电路解: 式中 由初始条件,得
电容电流 充电过程电阻耗能 电容最终储能 充电过程有一半能量消耗在电阻。 波形图
例:RC电路接通正弦交流电源 , 电路方程: 一阶非齐次方程的通解为 设特解形式: 代入原方程: 为了解出 和 ,设
原式改为: 由上式解得: 得: 特解 为正弦稳态电路响应。
求正弦电源激励的电路特解时,可采用稳态相量法求解 [ ]
电容电压: 由 确定通解中系数k 最后得:
3> RC电路全响应 既有初始状态值, 又有外部激励 。 方程: 解方程得 特解 通解 由初始条件
全响应: 讨论:电路全响应 =稳态分量+暂态分量 =零输入响应+零状态响应 稳态分量形式与激励源相同,对应方程的特解。 暂态分量形式 决定于电路结构参数。
讨论: RC电路零输入响应,零状态响应,全响应的定义? RC电路过渡过程时间常数的定义及物理含义? 电路过渡过程一般求解方法?