12.2-一阶电路的三要素法.doc

12.2 一阶电路的三要素法考纲规定：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算教学目的规定：1、理解瞬态过程中时间常数的物理意义2、掌握一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算教学重点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算教学难点：一阶电路瞬态过程中电流、电压初始值、稳态值和时间常数的计算学时安排：4节 课型：复习教学过程：【知识点回忆】一、一阶线性电路： 二、一阶电路的三要素： 、 、 应用三要素条件： 三、应用三要素电路中各部分电压、电流的体现式： 四、应用三要素解题环节：1、作出t=0-（稳态1）时的等效电路图，求出uc（0-）和iL(0-)； 此时在稳态1时，电容可看作 ，电感可看作 。

2、作出t=0+时的等效电路图，根据换路定理拟定uc（0+）和iL(0+)，其她的初始值按t=0+时刻的等效电路，根据基尔霍夫定律计算拟定 此时在换路瞬间，电容未储能，则电容可看作 ，若电容储能，则电容可看作 电感未储能，则电感可看作 ，若电感储能，则电感可看作 3、作出t=∞（稳态2）时的等效电路图，根据基尔霍夫定律求出所规定得f(∞) 此时在稳态2时，电容可看作 ，电感可看作 4、求时间常数τ：把储能元件断开，画出无源二端网络的电路图，求出两端的等效电阻R 此时在RC电路中，τ= ；在RL电路中，τ= 5、写出电压或电流的体现式： 课前练习】一、判断题1、初始值、有效值、时间常数称为一阶电路的三要素 ( )2、一阶RC放电电路，换路后的瞬态过程和R有关，R越大，瞬态过程越长 ( )3、稳态电路中的电压、电流一定是不随时间变化的。

( )二、选择题1、一只已充电压100V的电容器，经一电阻放电，经20S后电压降压到67V，则时间常数τ的值约为( ) A．20S B．不小于20S C．不不小于20S D.无法计算2、如图所示，开关S断开前电路已处在稳态，当t=0时 开关断开，则（ ） A. uc(0+)=8 V, uc(∞)=OV, τ=4uS B．uc(0+)=4 V, uc(∞)=0V, τ=1uS C. uc(0+)=O V. uc(∞)=8V. τ=1uS D．uc(0+)=8 V, uc(∞)=4V, τ=4Us3、如图所示电路，开关S断开前电路已处在稳态,则S断开后初始瞬间 ( )A.uc(O+)=4V,i1(0+)=1A,ic(O+)=1A B. uc(O+)=6V,i1(0+)=0A,ic(O+)=0AC. uc(O+)=0V,i1(0+)=3A,ic(O+)=3A D. uc(O+)=2V,i1(0+)=2A,ic(O+)=2A4、如图电路，S闭合前电路已稳定，在t-o时S闭合，则( ) A.uc(0+)=2V,uc(∞)=lV, τ=2s B．uc(0+)=-2V,uc(∞)= V, τ=6s C．uc(0+)=2V,uc(∞)= V, τ=2s D．uc(0+)=-2V,uc(∞)= V, τ=3s第2题图 第3题图 第4题图三、填空题1、图示电路，S闭合前为稳态，t=0时，开关闭合，则iL(O+)= A，iL(∞)= A，电路的时间常数τ= S。

2、如图S断开前电路处在稳态，在t=0时刻断开S，则uc(O+)= V，uc(∞)= V，τ= S 3、电路如图所示，S断开前电路已处在稳定状态，在t=0时刻，断开开关S，则iL(0+)= A，iL(∞) = A, τ= s第1题图 第2题图 第3题图4、如图所示，在开关闭合前电路已处在稳态，在开关S闭合后，iL(O+)= , iL(∞)= , τ= .5、图示的电路中，开关S闭合前电路已处在稳态，在t=0时，将开关S闭合，电容上电压的初始值uc(O+)= V，稳态值uc(∞) = V，电路的时间常数τ= uS6、电路如图所示，在开关闭合前电路已处在稳态，在开关S闭合后，uc(O+)= ,τ= .第4题图 第5题图 第6题图7、已知某电容过渡过程电压uc(t)=（10+6e-20t）V，可知其稳态值Uc(∞)= V．初始值uc(O+)= V；时间常数τ= S.8、如图所示，开关S断开前，电路已经达到稳定状态，当t=0时刻开关S断开，则初始值ic(O+)= A，电路的时间常数τ= s，稳定后uc(∞)= V。

9、已知如图所示电路，开关s闭合前处在稳态．在t=0时刻开关闭合，初始值uc(0+)= V，稳态值uc(∞)= V，时间常数τ=___ _第8题图 第9题图四、分析计算题1、如图所示电路中，当t=0时开关闭合，将电阻R2短接，换路前电路已处在稳态，L=2H，试用三要素法求解电路中的电流iL、电压uL和uRl2、如图所示，E=20V，R1=12kΩ，R2=6kΩ，C1=10uF，C2=20uF电容元件原先均末储能，当S闭合后，求uc例题解说】例1：如图所示电路中，电路原已稳定，R1=20Ω，R2=20Ω，R3=10Ω，L=1H．E=10V 试求：在t=0瞬间将开关S接通后的电感电压uL (t)例2：图示电路中，已知Us=50 V，R1=R2=5kΩ，C=2uF开关K在1位时，电路处在稳态t=0时，K由1位打向2位， 求：(1)电容电压uc和电路电流i的解析式； (2)K打向2位经20 ms时电容电压和电路电流的大小巩固练习】1、如图，换路前电路已处在稳态，t=0时刻开关断开。

求：uc(0+)．、uc(∞)、uC(t)课后练习】一、判断题1、应用三要素法时，电路必须是线性的，电路中只有一种独立的储能元件，并且在t=0时刻进行换路 ( )2、电路的瞬态过程是短暂的，其时间的长短是由电路的参数决定的 ( )3、在一阶过渡过程中，过渡过程所需要的时间等于电路的时间常数τ ( )二、选择题1、电路如图所示，t=0时开关闭合，t≥O时，i(t)为 ( ) A. 12e- B．12e- C．e- D．e-2、如图所示电路，t<0时电路已稳定，t=0时开关S从1扳至2已知Is=2A若t从O→∞，电阻R吸取的能量为10J，则L= ( ) A．H B.1H C．2H D.2H 第1题图 第2题图3、如图所示，t=0时开关闭合，t≥0时，uc(t)为( ) A.-100(1-)V B. –50+50)V C．-100V D. -50(1-)V4、如图，R1=1Ω，R2 =R3=2Ω，L=2H，U=2V，开关长期合在1的位置。

当将开关合到2的位置后，则 （ ） A．iL（0+）=A，iL(∞)=0A，τ=0.5s B. iL（0+）=0A，iL(∞)= A，τ=s C．iL（0+）=A，iL(∞)= A，τ=s D. iL（0+）=A，iL(∞)= A，τ=0.5s5、如图所示电路中，S由2合向1后 ( ) A.i1(0+)=2A,i2 (0+)=2A,uL(0+)=0V B. i1(0+)=0A,i2 (0+)=A,uL(0+)=V C. i1(0+)=2A,i2 (0+)=A,uL(0+)=V D. i1(0+)=A,i2 (0+)=A,uL(0+)=-V第3题图 第4题图 第5题图三、填空题1、如图所示，开关S断开前，电路已经达到稳定状态，当t=0时刻开关S断开，则初始值i(0+)= A，电路的时间常数= s，稳定后uc(∞)=____2、如图所示电路中，t=0时开关S闭合，这时iL=（1-e-0.5t）A，可知该电路的时间常数τ= s，电感L= ，初始值iL(0+)= .3、如图电路，开关S闭合前已处在稳定，在t=0时闭合S，则i(O+)= mA，i(∞)= A，τ= S。

第1题图 第2题图 第3题图5、如图所示电路，t