电工技术

马欣、黄琦兰、秦伟刚、沙琳、尹海欣、李琛

目录

  • 1 第一章电路的基本概念和基本定律
    • 1.1 电路的作用与组成部分
    • 1.2 电路模型
    • 1.3 电压和电流的参考方向
    • 1.4 欧姆定律
    • 1.5 电源有载工作、开路与短路
    • 1.6 基尔霍夫定律
    • 1.7 电路中电位的概念及计算
  • 2 第二章电路的分析方法
    • 2.1 电阻串并联连接的等效变换
    • 2.2 电阻星形联结与三角形联结的等效变换
    • 2.3 电源的两种模型及其等效变换
    • 2.4 支路电流法
    • 2.5 结点电压法
    • 2.6 叠加定理
    • 2.7 戴维宁定理与诺顿定理
    • 2.8 习题课1
    • 2.9 习题课2
  • 3 第三章电路的暂态分析
    • 3.1 电阻元件、电感元件与电容元件
    • 3.2 储能元件和换路定则
    • 3.3 RC电路的响应
    • 3.4 一阶线性电路暂态分析的三要素法
    • 3.5 微分电路与积分电路
    • 3.6 RL电路的响应
    • 3.7 习题课
  • 4 第四章正弦交流电路
    • 4.1 正弦电压与电流
    • 4.2 正弦量的相量表示法
    • 4.3 单一参数的交流电路
    • 4.4 电阻、电感与电容元件串联的交流电路
    • 4.5 阻抗的串联与并联
    • 4.6 复杂正弦交流电路的分析与计算
    • 4.7 交流电路的频率特性
    • 4.8 功率因数的提高
    • 4.9 习题课1
    • 4.10 习题课2
    • 4.11 习题课3
  • 5 第五章三相电路
    • 5.1 三相电压
    • 5.2 负载星形联结的三相电路
    • 5.3 负载三角形联结的三相电路
    • 5.4 三相功率
    • 5.5 习题课
  • 6 第七章交流电动机
    • 6.1 三相异步电动机的构造
    • 6.2 三相异步电动机的转动原理
    • 6.3 三相异步电动机的电路分析
    • 6.4 三相异步电动机的转矩与机械特性
    • 6.5 三相异步电动机的起动
    • 6.6 三相异步电动机的调速
    • 6.7 三相异步电动机的制动
  • 7 第十章继电接触器控制系统
    • 7.1 常用控制电器
    • 7.2 笼形电动机直接起动的控制电路
    • 7.3 笼形电动机正反转的控制电路
    • 7.4 行程控制
    • 7.5 时间控制
  • 8 电工技术总复习
    • 8.1 总复习1
    • 8.2 总复习2
  • 9 第14章半导体器件
    • 9.1 半导体的导电特性
    • 9.2 PN结及其单向导电性
    • 9.3 二极管
    • 9.4 稳压二极管
    • 9.5 双极型晶体管
    • 9.6 光电器件
  • 10 第15章基本放大电路
    • 10.1 共射极放大电路的组成
    • 10.2 放大电路的静态分析
    • 10.3 放大电路的动态分析
    • 10.4 静态工作点的稳定
    • 10.5 射极输出器
    • 10.6 差分放大电路
    • 10.7 互补对称功率放大电路
    • 10.8 场效应管及其放大电路
  • 11 第16章集成运算放大器
    • 11.1 集成运算放大器的简单介绍
    • 11.2 运算放大器在信号运算方面的应用
    • 11.3 运算放大器在信号处理方面的应用
    • 11.4 运算放大器在波形产生方面的应用
    • 11.5 使用运算放大器应注意的几个问题
  • 12 第17章电子电路中的反馈
    • 12.1 反馈的基本概念
    • 12.2 放大电路中的负反馈
  • 13 第18章直流稳压电源
    • 13.1 整流电路
      • 13.1.1 单相半波整流电路
      • 13.1.2 单相桥式整流电路
    • 13.2 滤波器
    • 13.3 直流稳压电源
  • 14 第20章门电路和组合逻辑电路
    • 14.1 数制和脉冲信号
    • 14.2 基本门电路及其组合
    • 14.3 TTL门电路
    • 14.4 CMOS门电路
    • 14.5 逻辑代数
      • 14.5.1 逻辑代数卡诺图化简方法
    • 14.6 组合逻辑电路的分析和设计
      • 14.6.1 组合逻辑电路分析视频
      • 14.6.2 组合逻辑电路设计视频
    • 14.7 加法器
    • 14.8 编码器
    • 14.9 译码器和数字显示
  • 15 第21章触发器和时序逻辑电路
    • 15.1 双稳态触发器
    • 15.2 寄存器
    • 15.3 计数器
    • 15.4 由555定时器组成的单稳态触发器和无稳态触发器
  • 16 各章节基本要求和重点与难点
    • 16.1 第一章电路的基本概念与基本定律
RC电路的响应
  • 1 章节内容
  • 2 PPT
  • 3 视频

主要内容:

RC电路零输入响应、零状态响应和全响应分析;时间常数的概念。

重点难点:

RC电路三种响应中电压,电流的变化规律;时间常数对暂态过程的影响。

内容精要:

  一、一阶电路

所谓一阶电路,是指电路中只含有一个储能元件或者可以等效为一个储能元

件的电路。该电路的电压、电流关系可以用一阶微分方程表示。分析一阶电路

瞬态过程的方法有经典法和三要素法,今天来学习经典法。

经典法:根据激励(电源电压或电流),通过求解电路的微分方程得出电路

的响应(电压和电流),称为经典法。

二、RC电路的响应

1. RC电路的零输入响应

 所谓零输入响应,是指无电源激励, 输入信号为零, 仅由储能元件的初

始储能所产生的电路的响应。在 RC 电路中,其实质是电容的放电过程。

如图所示电路:换路前电路已处于稳态,uC(0-)=Ut=0时开关 S1, 电容

经电阻 R 放电。



再由初始值确定积分常数 A,根据换路定则:


电容电压 uC  的变化规律:


可见电容电压 uC  从初始值按指数规律衰减,衰减的快慢由RC 决定。

电流及电阻电压的变化规律



                     

理论上认为 t→∞uC0 电路达稳态,工程上认为 t=(3~5)tuC0

电容放电基本结束。

2.RC 电路的零状态响应

零状态响应,是指储能元件的初始能量为零,仅由电源激励所产生的电路的响

应。在 RC 电路中,其实质是电容的充电过程。

如图所示,开关 s 断开已久,电容没有储能,uC(0-)=0。在 t = 0 时,合上开关s,此时,电路实为输入一个阶跃电压 u




求特解u'

u'C(t)=uC(¥) = U





时间常数t的物理意义

t=t时,uC(t)=U(1-e-1)=63.2%U,即时间常数t表示电容电压 uC从初始值上升

到稳态值的 63.2%时所需的时间。

3.RC 电路的全响应

所谓全响应,是指电源激励、储能元件的初始能量均不为零时电路中的响应。


对比全响应与零输入响应、零状态响应关系,可知:

 全响应=零输入响应+零状态响应

 全响应=稳态分量+暂态分量

因此,全响应uC的变化规律为: