资源简介 章节课题 8-2 过渡过程的概念 课时 2节教 学 目 的 1. 熟练掌握:换路定律的应用。 2. 正确理解:换路定律的内容。 3. 一般了解:过渡过程的概念以及产生过渡过程的原因。重点难点 重点:过渡过程的概念以及换路定律 难点:换路定律教学方法 课堂讲授与练习相结合,综合学生实际,适当处理教材,因材施教,讲解问题时力求清晰明了,注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性,并通过练习加深对所学知识的理解与掌握,尽可能达到好的教学效果,以提高学生的理论水平。教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社作业 P223 5课 后 小 结 1.过渡过程又称为瞬态过程、瞬时过程、动态过程等,都指的是电路从一种稳定状态变化为另一种稳定状态的中间过程。 2换路定律的两个重要概念,即:电容中电压不能跳变 ;电感中的电流不能跳变。教学内容 8-2 过渡过程的概念 教学目的 掌握:换路定律的应用。 理解:换路定律的内容。 了解:过渡过程的概念以及产生过渡过程的原因。 技能要求 掌握:能通过实验观察并分析过渡过程。 了解:过渡过程的产生对实际线路的影响。 教学内容 8-2 过渡过程的概念 8.2.1 什么是过渡过程 1.过渡过程现象 过渡过程又称为瞬态过程、瞬时过程、动态过程等,都指的是电路从一种稳定状态变化为另一种稳定状态的中间过程。它研究的是电路在过渡过程期间电流和电压的变化规律。过渡过程现象是随处可见的,如汽车从零速加速到某一速度,或从某一速度降到零速,这中间的加速或减速就是过度过程; 电动机在起动时,转速是从零速逐渐上升到额定转速,这中间也经历了过渡过程。 产生过渡过程的原因 产生过渡过程的原因有二:一是电路中存在着储能元件电感和电容;二是电路出现了换路现象。换路现象就是电路开关的闭合或断开/电路的结构或电路参数发生了变化等。 为什么含有电感或电容的电路在换路时出现过渡过程,而电阻电路则不会呢?这是因为电感或电容电路与电阻电路的主要区别是:电阻电路是耗能电路,通电则耗能,断电耗能即结束;而电感或电容是储能器件,在完成电能的储存、转移或再分配的过程中,必须要经历一定的时间,即能量不能跳变。 7.2.2 三相对称负载的三角形(D)连接 如图7-17a所示,将负载连接成一个闭合的三角形,每相负载上所加的电压均为电源的线电压UL 。三角形连接多为对称负载,以下讨论只限于对称负载的情况。 a) 三角形连接图 b) 电路图 图7-17 三相负载的三角形连接电路图教学内容 程中,必须要经历一定的时间,即能量不能跳变。 8.2.2 换路定律 储能元件的能量在换路时不能跳变,这就引出了在换路时的两个重要概念,即: 电容中电压不能跳变 在换路时,电容两端电压只能随时间逐渐变化,而不能跳变。这是因为电容储存的电能为 由于Wc 不能跳变,则Uc 亦不能跳变。 2.电感中的电流不能跳变 电感中储存的电能为 由于WL 不能跳变,则IL 亦不能跳变。 上述两点是确定电路换路时初始状态的基础,因为电路在换路时首先要确定电路的初始状态。为了便于分析,设t=0 时电路换路,在t=0 的前一瞬间,电路处于原有的稳定状态,记为t=0- ;t=0 后的瞬间起,电路进入过渡过程,记为t=0+ 。由此,可将上述概念表示为 uc(0+)=uc(0-) iL(0+)=iL(0-) 此式称为换路定律,它是电感、电容电路在换路瞬间遵循的规律。 由图7- 17可见,由于负载对称,各相阻抗相等、性质相同,因此各相负载电流也是对称的,即 I UV = I V W = I WU φU = φV = φW 按图7- 17中给出的电流参考方向,根据基尔霍夫电流定律可写出线电流和相电流瞬时值关系式为 iU = iUV-iWU iV = iVW-iUV iW = iWU-iVW 根据瞬时值关系式可写出矢量表达式为 以线电压为参考矢量,假设负载对称并为感性,作电流矢量图。因为负载上的相电压就是电源的线电压,又已知负载为感性,即各相电流落后相电压(即电源线电压)相位φ。又根据线电流的矢量表达式: , , 作出矢量图如图7-18所示。从图中可见,由于3个相电流分别落后相电压相位φ,因此3个相电流也是互差120o的对称矢量。而3个线电流分别落后3个相电流相位30o,在数值上线电流是相电流的 倍,即IL IP 教学目的 掌握:二极管的基本特性;二极管和三极管器件的外形和电路符号;三极管的电流分配关系。 理解:二极管的伏安特性曲线和主要参数;三极管的放大作用和主要参数。 了解: 三极管场效应管的结构,场效应管的分类。 技能要求 掌握: 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解: 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质(如硅和锗)。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比,半导体的导电能力则会根据周围状态(或条件)改变其性质。如温度升高,光照增强,掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后,使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体,根据掺入杂质的不同,可得到二种不同类型的半导体:N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。 展开更多...... 收起↑ 资源预览