第六章电路的暂态分析 电路在一定条件下可以处于稳定状态,但条件 发生变化时电路的状态就会发生变化。并且, 任何稳定状态都是由其它状态转换来的 在实际情况下,状态的转变往往不是突变的, 而需要一个过程即过渡过程。电路中也有过 渡过程,如电路中的电容或电感等储能元件的存 在,则在电源接通后电容通过充电而升高电压 这一过程是渐变的;电感则由于电磁感应作用而 使电流不能立即达到稳定值,也是渐变过程
第六章 电路的暂态分析 • 电路在一定条件下可以处于稳定状态，但条件 发生变化时电路的状态就会发生变化。并且， 任何稳定状态都是由其它状态转换来的。 • 在实际情况下，状态的转变往往不是突变的， 而需要一个过程——即过渡过程。电路中也有过 渡过程，如电路中的电容或电感等储能元件的存 在，则在电源接通后电容通过充电而升高电压， 这一过程是渐变的；电感则由于电磁感应作用而 使电流不能立即达到稳定值，也是渐变过程
电容的放电过程也是渐变的,如图:电容放电形 成电流,电阻两端的电压等于电容的电压,电流 的存在使电容继续放电 可见只要uC≠0,则放 电过程就不能停止,但 电阻的存在又不能使电 R 流过大,直至电容电压 uc uc=0为止 本章就是讨论某些处于过渡过程的电路问题, 也就是电路的暂态过程
电容的放电过程也是渐变的，如图：电容放电形 成电流，电阻两端的电压等于电容的电压，电流 的存在使电容继续放电。 • 本章就是讨论某些处于过渡过程的电路问题， 也就是电路的暂态过程。 可见只要 uC 0，则放 电过程就不能停止，但 电阻的存在又不能使电 流过大，直至电容电压 uC = 0 为止。 i uC R
研究暂态电路的方法: 研究暂态过程,是要认识和掌握这种现象的规律。 般可以说,数学分析和实验分析是分析暂态电 路的两种方法。本章内容介绍最基本的数学分析 方法,其理论依据是欧姆定律及克希荷夫定律 实验分析方法,将在实验课程中应用示波器等仪 器观测暂态过程中各量随时间变化的规律。 本章主要分析RC及RL一阶线性电路的暂态过程, 电路的激励仅限于阶跃电压或矩形脉冲电压 重点讨论的问题是:(1)暂态过程随时间变化的 规律;(2)影响暂态过程快慢程度的时间常数
研究暂态电路的方法： 一般可以说，数学分析和实验分析是分析暂态电 路的两种方法。本章内容介绍最基本的数学分析 方法，其理论依据是欧姆定律及克希荷夫定律。 实验分析方法，将在实验课程中应用示波器等仪 器观测暂态过程中各量随时间变化的规律。 研究暂态过程，是要认识和掌握这种现象的规律。 本章主要分析RC及RL一阶线性电路的暂态过程， 电路的激励仅限于阶跃电压或矩形脉冲电压。 重点讨论的问题是：（1）暂态过程随时间变化的 规律；（2）影响暂态过程快慢程度的时间常数
§6-1.换路定则u与i初始值的确定 换路—指电路因接通、断开、短路以及电压或 电路参数的改变 不论电路的状态如何发生改变,电路中所具有的 能量是不能突变的。如电感的磁能及电容的电能 分别为W1=L12/2和Wc=Cu2/2都不能突变。 换路定则设t=0为换路瞬间,则t0和t0分别 是换路前后的极限时刻。从t=0到t=0+瞬间,电 感元件中的电流和电容元件两端的电压不能突变 可表示为 1(0-)=1(0+) uc(0)=uc(0)
§6-1. 换路定则 u 与 i 初始值的确定 • 换路——指电路因接通、断开、短路以及电压或 电路参数的改变。 WL Li2 L / 2 都不能突变。 不论电路的状态如何发生改变，电路中所具有的 能量是不能突变的。如电感的磁能及电容的电能 分别为 W Cu / 2 2 和 C C 换路定则 设t=0为换路瞬间，则 t=0– 和t=0+分别 是换路前后的极限时刻。从 t=0–到 t=0+瞬间，电 感元件中的电流和电容元件两端的电压不能突变。 可表示为 i (0 ) i (0 ) L L u (0 ) u (0 ) C C
暂态过程的初始值 由于换路,电路的状态要发生变化。在t0+时电 路中电压电流的瞬态值称为暂态电路的初始值。 初始值的确定,要依据换路定则及电路性质来分 析,也受电路约束方程的制约。 ①换路前的瞬间,将电路视为稳态—电容开路 电感短路。 ②换路后的瞬间,将电容用定值电压uc(0)或电 感用iu(0)定值电流代替。若电路无储能,则视 电容C为短路,电感L为开路。 ③根据克希荷夫定律计算出其它电压及电流各量
暂态过程的初始值 • 由于换路，电路的状态要发生变化。在t=0+时电 路中电压电流的瞬态值称为暂态电路的初始值。 初始值的确定，要依据换路定则及电路性质来分 析，也受电路约束方程的制约。 ①换路前的瞬间，将电路视为稳态——电容开路、 电感短路。 ②换路后的瞬间，将电容用定值电压 uC(0–) 或电 感用 i L(0–) 定值电流代替。若电路无储能，则视 电容C为短路，电感L为开路。 ③根据克希荷夫定律计算出其它电压及电流各量