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动态电路的过渡过程和初始条件

2017-02-26 16:12:15 | 人围观 | 评论:





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暂态过程的概念：      

稳态：电路中的电流，电压稳定不变或者是时间上的周期函数，称为电路处于稳态。一个稳态电路的结构或元件参数发生改变时，电路原稳态被破坏，而转变到另一种稳态所经历的过程，称为电路中的过渡过程。由于过渡过程经历的时间很短，所以又称为暂态过程或暂态。
在图示的RL电路中S打开时，电路中的电流等于零，这是一种稳态。若开关在 t = 0 时接通，电路中的电流逐渐增加，最终达到 I = US/R ,这也是一种稳态。中间必然经历一段过渡过程。
产生暂态过程的原因：
内因：电路中存在储能元件（C、L）电容与电感上存储的能量不能跃变，所以，在含有C、L的电路中，从一种稳态到另一种稳态，要有一个过渡过程。
外因： 换路开关的接通与断开;电源改变（大小、频率、波形）;元件参数改变。
换路定律：通常我们把换路瞬间作为计时起点。即在t=0时换路。把换路前的终了时刻记为t =0- ,把换路后的初始时刻记为 t =0+ 。
电感中的电流和电容两端的电压不能跃变称为换路定律，可表示为：		  

 

 

 

换路定律适用于换路瞬间，用它来确定暂态过程的初始值。
 
若
换路瞬间，电容相当于短路，电感相当于断路。
 
若
  
换路瞬间，电容相当于恒压源，电感相当于恒流源。
电路中其他电压电流在换路瞬间的初始值，用欧姆定律、KVL、KCL定律联合求解