动态电路的暂态过程

动态电路的暂态过程

  1.动态电路
  1)电路分类: 电路可按类型(DC,AC 等);按元件类型;按电路所处状态分类。
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。

动态电路的暂态过程

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