第8章电路的暂态分析 含有动态元件L和C的线性电路,当电路发生换路时,由于动态元件上的能量不能发生 跃变,电路从原来的一种相对稳态过渡到另一种相对稳态需要一定的时间,在这段时间内电路 中所发生的物理过程称为暂态,揭示暂态过程中响应的规律称为暂态分析。 本章的学习重点: 暂态、稳态、换路等基本概念 ●换路定律及其一阶电路响应初始值的求解 零输入响应、零状态响应及全响应的分析过程 阶电路的三要素法 阶跃响应 81换路定律 1、学习指导 (1)基本概念 从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态需要一定的时间,在这一定的时间内所发生的物理 过程称为暂态;在含有动态元件的电路中,当电路参数发生变化或开关动作等能引起的电路响 应发生变化的现象称为换路:代表物体所处状态的可变化量称为状态变量,如i和c就是状 态变量,状态变量的大小显示了储能元件上能量储存的状态。 (2)基本定律 换路定律是暂态分析中的一条重要基本规律,其内容为:在电路发生换路后的一瞬间,电 感元件上通过的电流i和电容元件的极间电压lc,都应保持换路前一瞬间的原有值不变。此 规律揭示了能量不能跃变的事实 (3)换路定律及其响应初始值的求解 阶电路响应初始值的求解步骤一般如下。 ①根据换路前一瞬间的电路及换路定律求出动态元件上响应的初始值。 ②根据动态元件初始值的情况画出1=0+时刻的等效电路图:当i(0+)=0时,电感元件 在图中相当于开路;若i(0)≠0时,电感元件在图中相当于数值等于i(0+)的恒流源:当 l(0+)=0时,电容元件在图中相当于短路;若u(0+)≠0,则电容元件在图中相当于数值等于 l(0+)的恒压源105 第 8 章 电路的暂态分析 含有动态元件 L 和 C 的线性电路，当电路发生换路时，由于动态元件上的能量不能发生 跃变，电路从原来的一种相对稳态过渡到另一种相对稳态需要一定的时间，在这段时间内电路 中所发生的物理过程称为暂态，揭示暂态过程中响应的规律称为暂态分析。 本章的学习重点： ⚫ 暂态、稳态、换路等基本概念； ⚫ 换路定律及其一阶电路响应初始值的求解； ⚫ 零输入响应、零状态响应及全响应的分析过程； ⚫ 一阶电路的三要素法； ⚫ 阶跃响应。 8.1 换路定律 1、学习指导 （1）基本概念 从一种稳定状态过渡到另一种稳定状态需要一定的时间，在这一定的时间内所发生的物理 过程称为暂态；在含有动态元件的电路中，当电路参数发生变化或开关动作等能引起的电路响 应发生变化的现象称为换路；代表物体所处状态的可变化量称为状态变量，如 iL 和 uC就是状 态变量，状态变量的大小显示了储能元件上能量储存的状态。 （2）基本定律 换路定律是暂态分析中的一条重要基本规律，其内容为：在电路发生换路后的一瞬间，电 感元件上通过的电流 iL 和电容元件的极间电压 uC，都应保持换路前一瞬间的原有值不变。此 规律揭示了能量不能跃变的事实。 （3）换路定律及其响应初始值的求解 一阶电路响应初始值的求解步骤一般如下。 ① 根据换路前一瞬间的电路及换路定律求出动态元件上响应的初始值。 ② 根据动态元件初始值的情况画出 t=0＋时刻的等效电路图：当 iL(0＋)=0 时，电感元件 在图中相当于开路；若 iL(0＋)≠0 时，电感元件在图中相当于数值等于 iL(0＋)的恒流源；当 uC(0＋)=0 时，电容元件在图中相当于短路；若 uC(0＋)≠0，则电容元件在图中相当于数值等于 uC(0＋)的恒压源