电路的暂态分析

电路 电工学，涵盖了RC电路的响应、电阻元件、电感元件与电容元件、微分电路与积分电路、储能元件和换路定制等详细知识点。

电路的暂态分析

• 电阻元件、电感元件与电容元件
  • 暂态与稳态
    • 稳态：
      • 电路的稳定状态
    • 过渡过程：
      • 电路由一种稳定状态转变到另一种稳定状态的过程。
      • 过渡过程产生的条件：
        • 有储能元件
        • 有换路产生
          • 当电路接通、断开、短路或元件参数发生变化时，将引起电路工作状态的改变， 这些情况统称为换路。
      • 过渡过程产生的原因：
        • 能量不能突变。
    • 暂态：
      • 电路在过渡过程中所处的状态。
  • 电阻
  • 电感
    • 描述线圈通有电流时产生磁场、储 存磁场能量的性质。
    • 电压电流对应关系
    • 储存的能量
    • 串联
    • 并联
  • 电容
    • 储存的能量
    • 并联
    • 串联
• 储能元件和换路定制
  • 换路定则
    • 电路发生换路时，若电容电压或电感电流为有限值，则电容电压与电感电流不能发生突变。
• RC电路的响应
  • RC电路求解方法
    • 经典法
      • 根据激励(电源电压或电流)，通过求解电路的微分方程得出电路的响应(电压和电流)。
    • 三要素法
      • 初始值
      • 稳态值
      • 时间常数
  • 零输入响应
    • 无电源激励, 输入信号为零, 仅由电容元件的初始状态所产生的电路的响应。
      • 实质：RC电路的放电过程
  • 零状态响应
    • 储能元件的初始能量为零， 仅由电源激励所产生的电路响应。
      • 实质：RC电路的充电过程。
  • 全响应
    • 电源激励、电容元件的初始状态均不为零时电路的响应。
      • 实质：C未放完电接着充电。
    • 线性系统满足叠加性和齐次性
      • 全响应=电容初值激励+电源激励
    • 叠加原理
      • 全响应 = 零输入响应 + 零状态响应
    • • 全响应 = 稳态分量 +暂态分量
  • 时间常数
    • • 时间常数决定电路暂态过程变化的快慢
        • 电容C越大，电容中储存的电荷越多，放电所需要的时间也越长；电阻R越大，放电电流越小，放电所需要的时间也越长。
• 微分电路与积分电路
  • 微分电路
  • 积分电路
  • RL电路的响应
    • 零输入响应
    • 零状态响应
    • 全响应
      • 全响应 = 零输入响应 + 零状态响应