動態(tài)電路的暫態(tài)過程

發(fā)布時間:2023-08-11
1.動態(tài)電路
1)電路分類: 電路可按電源類型(dc,ac 等);按元件類型;按電路所處狀態(tài)分類。
電容元件和電感元件的電壓與電流的關(guān)系都是導(dǎo)數(shù)或積分關(guān)系,稱為動態(tài)元件。含有動態(tài)元件的電路稱為動態(tài)電路,如(a)圖。只含電阻和電源的電路就稱為電阻電路,如(b)圖。
圖1 動態(tài)電路和電阻電路
2)穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)
穩(wěn)態(tài):前面各章介紹的直流電路、正弦電流電路和非正弦周期電流電路中,電流和電壓是常量或是周期量。電路的這種工作狀態(tài)稱為穩(wěn)定狀態(tài),簡稱穩(wěn)態(tài)。
換路:實(shí)際電路工作時總要發(fā)生變動如開關(guān)通斷、電源值突變、元件參數(shù)變動,事故或干擾都會引起電流、電壓的變化。引起電路工作狀態(tài)變動的因素統(tǒng)稱為換路。
暫態(tài):動態(tài)電路換路之后,動態(tài)元件的儲能也要發(fā)生變化。實(shí)際動態(tài)元件吸收或釋放一定的能量是不可能瞬間完成的,需要經(jīng)歷一段過渡過程,電路此時的工作狀態(tài)稱為暫態(tài),如圖 (a)。
而電阻電路換路后,電壓便立即躍變到新的穩(wěn)態(tài)值,如圖 (b)所示。
圖2 穩(wěn)態(tài)與暫態(tài)
2.時域分析法
本章將要分析動態(tài)電路在暫態(tài)過程中電壓、電流的變化規(guī)律。電路方程都是以時間為主變量的微分方程。例如圖10.1 (a)所示電路換路后的kvl方程為
(1)
式中,代
得到
(2)
是常系數(shù)線性一階微分方程。微分方程定解需要初始條件,即方程中待求變量在換路后瞬間的初始值。設(shè)電路在時發(fā)生換路,用和分別表示換路前和換路后瞬間,則可用、、、表示電路變量的初始值。換路之后,電路量將從其初始值開始變動。以時間為主變量列寫電路的微分方程并確定初始條件,通過求解微分方程獲得電壓、電流的時間函數(shù)的分析方法稱為時域分析法。
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