动态电路的暂态过程

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  1.动态电路
  1)电路分类: 电路可按电源类型(DC,AC 等);按元件类型;按电路所处状态分类。
电容元件和电感元件的电压与电流的关系都是导数或积分关系,称为动态元件。含有动态元件的电路称为动态电路,如(a)图。只含电阻和电源的电路就称为电阻电路,如(b)图。

动态电路的暂态过程
图1 动态电路和电阻电路

  2稳态和暂态
  稳态:前面各章介绍的直流电路、正弦电流电路和非正弦周期电流电路中,电流和电压是常量或是周期量。电路的这种工作状态称为稳定状态,简称稳态。
  换路:实际电路工作时总要发生变动如开关通断、电源值突变、元件参数变动,事故或干扰都会引起电流、电压的变化。引起电路工作状态变动的因素统称为换路。
  暂态:动态电路换路之后,动态元件的储能也要发生变化。实际动态元件吸收或释放一定的能量是不可能瞬间完成的,需要经历一段过渡过程,电路此时的工作状态称为暂态,如图 (a)。
  而电阻电路换路后,电压动态电路的暂态过程便立即跃变到新的稳态值,如图 (b)所示。

动态电路的暂态过程  动态电路的暂态过程
图2 稳态与暂态

  2.时域分析法
  本章将要分析动态电路在暂态过程中电压、电流的变化规律。电路方程都是以时间动态电路的暂态过程为主变量的微分方程。例如图10.1 (a)所示电路换路后的KVL方程为

动态电路的暂态过程  (1)

  式中,代

动态电路的暂态过程

  得到

动态电路的暂态过程  (2)

  是常系数线性一阶微分方程。微分方程定解需要初始条件,即方程中待求变量在换路后瞬间的初始值。设电路在动态电路的暂态过程时发生换路,用动态电路的暂态过程动态电路的暂态过程分别表示换路前和换路后瞬间,则可用动态电路的暂态过程动态电路的暂态过程动态电路的暂态过程动态电路的暂态过程表示电路变量的初始值。换路之后,电路量将从其初始值开始变动。以时间动态电路的暂态过程为主变量列写电路的微分方程并确定初始条件,通过求解微分方程获得电压、电流的时间函数的分析方法称为时域分析法。

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