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如何计算电压和电流的初始值?

时间:2023-06-30 理论教育 版权反馈
【摘要】:在电工基础中,规定只有一个储能元件的电路称为一阶电路;把t=0+时刻的电路的电压值、电路电流值称为初始值。电路瞬态过程初始值的计算步骤如下:根据换路前的电路求出换路前瞬间,即t=0-时的uC(0-)和iL(0-)值。求开关S闭合后各元件电压和各支路电流的初始值。

如何计算电压和电流的初始值?

电工基础中,规定只有一个储能元件(电容或者电感)的电路称为一阶电路;把t=0+时刻的电路的电压值、电路电流值称为初始值。

电路瞬态过程初始值的计算步骤如下:

(1)根据换路前的电路求出换路前瞬间,即t=0-时的uC(0-)和iL(0-)值。

(2)根据换路定律求出换路后瞬间,即t=0+时的uC(0+)和iL(0+)值。

(3)根据基尔霍夫定律求电路其他电压和电流在t=0+时的值[把uC(0+)等效为电压源,iL(0+)等效为电流源]。

【例811】如图812所示的电路中,已知E=12V,R1=3kΩ,R2=6kΩ,开关S闭合前,电容两端电压为零。求开关S闭合后各元件电压和各支路电流的初始值。

解:选定电流和电压的参考方向,如图812所示,S闭合前uC(0-)=0,开关闭合后,根据换路定律有

uC(0+)=uC(0-)=0

在t=0+时刻,应用基尔霍夫定律,有(www.xing528.com)

图812 [例811]图

图813 [例812]图

【例812】如图813所示电路中,已知E=6V,R1=2Ω,R2=4Ω,开关S闭合前,电路已处于稳态。求开关S闭合瞬间各电流及电感上两端电压的初始值。

解:由于开关闭合前,电路处于稳态,这时电感相当于短路,则

开关S闭合后,R2、L被短路,根据换路定律,有

在t=0+时刻,应用基尔霍夫定律,有

uL(0+)=E-R1i(0+)-R2iL(0+)=6-3×2-1×4=-4(V)

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