電路邱關(guān)源ppt第十四章

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1、第十四章線性動(dòng)態(tài)電路的復(fù)頻域分析14-1拉普拉斯變換的定義14-2拉普拉斯變換的基本性質(zhì)14-3拉普拉斯反變換的部分分式展開(kāi)14-4運(yùn)算電路14-5用拉普拉斯變換法分析線性電路14-6網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的定義14-7網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)14-8極點(diǎn)、零點(diǎn)與沖激響應(yīng)14-9極點(diǎn)、零點(diǎn)與頻率響應(yīng)數(shù)學(xué)問(wèn)題:拉普拉斯變換電路問(wèn)題:用數(shù)學(xué)工具分析電路重點(diǎn)(1)拉普拉斯變換的基本原理和性質(zhì)(2)掌握用拉普拉斯變換分析線性電路的方法和步驟(3)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的概念(4)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)的極點(diǎn)和零點(diǎn)返回拉氏變換法是一種數(shù)學(xué)積分變換,其核心是把時(shí)間函數(shù)f(t)與復(fù)變函數(shù)F(s)聯(lián)系起來(lái),把時(shí)域問(wèn)題通過(guò)數(shù)學(xué)變換為復(fù)頻域問(wèn)

2、題,把時(shí)域的微分方程變換為頻域的代數(shù)方程以便求解。應(yīng)用拉氏變換進(jìn)行電路分析稱為電路的復(fù)頻域分析法,又稱運(yùn)算法。14-1拉普拉斯變換的定義1.拉氏變換法下頁(yè)上頁(yè)返回分析動(dòng)態(tài)電路的問(wèn)題(六、七章的繼續(xù))u=Ri2.電路元件的運(yùn)算形式電阻R的運(yùn)算形式取拉氏變換電阻的運(yùn)算電路下頁(yè)上頁(yè)uR(t)i(t)R+-時(shí)域形式:R+-返回電感L的運(yùn)算形式取拉氏變換,由微分性質(zhì)得L的運(yùn)算電路下頁(yè)上頁(yè)時(shí)域形式:返回i(t)+u(t)-L+-sLU(s)I(s)+-sL+U(s)I(s)-電容C的運(yùn)算形式C的運(yùn)算電路下頁(yè)上頁(yè)時(shí)域形式:取拉氏變換,由積分性質(zhì)得返回i(t)+u(t)-C+-1/sCU(s)

3、I(s)-+1/sCCu(0-)+U(s)I(s)-耦合電感的運(yùn)算形式下頁(yè)上頁(yè)時(shí)域形式:取拉氏變換,由微分性質(zhì)得互感運(yùn)算阻抗返回i1**L1L2+_u1+_u2i2M耦合電感的運(yùn)算電路下頁(yè)上頁(yè)返回+-+sL2+sM++sL1-----+規(guī)律:當(dāng)電流自同名端流入時(shí),互感引起的附加電源方向,同名端處是負(fù)極受控源的運(yùn)算形式受控源的運(yùn)算電路下頁(yè)上頁(yè)時(shí)域形式:取拉氏變換返回bi1+_u2i2_u1i1+R+__+R3.RLC串聯(lián)電路的運(yùn)算形式下頁(yè)上頁(yè)時(shí)域電路拉氏變換運(yùn)算電路運(yùn)算阻抗返回u(t)RC-+iLU(s)R1/sC-+sLI(s)下頁(yè)上頁(yè)運(yùn)算形式的歐姆定律拉氏變換返回u(t)RC

4、-+iL+-U(s)R1/sC-+sLI(s)+-Li(0-)下頁(yè)上頁(yè)返回+-U(s)R1/sC-+sLI(s)+-Li(0-)電壓、電流用象函數(shù)形式。元件用運(yùn)算阻抗或運(yùn)算導(dǎo)納表示。電容電壓和電感電流初始值用附加電源表示。下頁(yè)上頁(yè)電路的運(yùn)算形式小結(jié)例4-1給出圖示電路的運(yùn)算電路模型。解t=0時(shí)開(kāi)關(guān)打開(kāi)uC(0-)=25ViL(0-)=5A時(shí)域電路返回1F10?0.5H50V+-uC+-iL5?10?20?注意附加電源下頁(yè)上頁(yè)t>0運(yùn)算電路返回1F10?0.5H50V+-uC+-iL5?10?20?200.5s-++-1/s25/s2.5V5IL(s)UC(s)+-14-5應(yīng)用拉

5、普拉斯變換法分析線性電路由換路前的電路計(jì)算uC(0-),iL(0-)。畫(huà)運(yùn)算電路模型,注意運(yùn)算阻抗的表示和附加電源的作用。應(yīng)用前面各章介紹的各種計(jì)算方法求象函數(shù)。反變換求原函數(shù)。下頁(yè)上頁(yè)1.運(yùn)算法的計(jì)算步驟返回例1200V30Ω0.1H10Ω-uC+1000μFiL+-(2)畫(huà)運(yùn)算電路解(1)計(jì)算初值200/sV300.1s0.5V101000/s100/sVIL(s)I2(s)+-++--200/sV300.1s0.5V101000/s100/sVIL(s)I2(s)+-++--(4)反變換求原函數(shù)200/sV300.1s0.5V101000/s100/sVIL(s)I2(s

6、)+-++--UL(s)注意自閱(2)畫(huà)運(yùn)算電路解(1)計(jì)算初值下頁(yè)上頁(yè)電路原處于穩(wěn)態(tài),t=0時(shí)開(kāi)關(guān)閉合,試用運(yùn)算法求電流i(t)。返回1V1H1?1Fi+-1?1/ss11/sI(s)+-1+-uC(0-)/s(3)應(yīng)用回路電流法下頁(yè)上頁(yè)返回1/ss11/sI(s)+-1+-uC(0-)/s下頁(yè)上頁(yè)(4)反變換求原函數(shù)返回個(gè)下頁(yè)上頁(yè)例5-2,求uC(t)、iC(t)。圖示電路RC+uC?is解畫(huà)運(yùn)算電路1/sC+UC(s)?R返回下頁(yè)上頁(yè)返回1/sC+UC(s)?Rt=0時(shí)打開(kāi)開(kāi)關(guān),求電感電流和電壓。例5-3下頁(yè)上頁(yè)解計(jì)算初值畫(huà)運(yùn)算電路返回+-i10.3H0.1H10V2?3

7、?i210/s0.3s1.5V0.1sI1(s)+-+-23下頁(yè)上頁(yè)注意返回10/s0.3s1.5V0.1sI1(s)+-+-23+UL1(s)-下頁(yè)上頁(yè)返回10/s0.3s1.5V0.1sI1(s)+-+-233.75ti152O下頁(yè)上頁(yè)uL1-6.56t-0.375?(t)O0.375?(t)uL2t-2.19O返回下頁(yè)上頁(yè)注意由于拉氏變換中用0-初始條件,躍變情況自動(dòng)包含在響應(yīng)中,故不需先求t=0+時(shí)的躍變值。兩個(gè)電感電壓中的沖擊部分大小相同而方向相反,故整個(gè)回路中無(wú)沖擊電壓。滿足磁鏈

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