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。
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,电压便立即跃变到新的稳态值,如图 (b)所示。
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
(1)
式中,代
得到
(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。设电路在时发生换路,用和分别表示换路前和换路后瞬间,则可用、、、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。