电路理论基础(第二版)潘双来,邢丽冬。。 PPT 第8章 8-1动态电路及其方程
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第八章 线性动态电路的时域分析
§8-1动态电路及其方程
一、稳态和暂态
稳态：在前面介绍的电路中，外施激励源不管 是交流、直流还是非正弦周期变化的，我们 认为其作用在电路上已经很久，因此只要电 路的结构和参数一定，电路中的响应也是呈 交流、直流或非正弦周期规律变化。电路的 这种工作状态称为稳态。
暂态：
t
0 过渡期为零
电容电路
(t = 0)
i
R+
Us
K
uC
–
K未动作前，电路处于稳定状态
i = 0 , uC = 0
C K接通电源后很长时间，电容充电 完毕，电路达到新的稳定状态
(t →)
i
i = 0 , uC= Us
Us
R+
uC
C
U S uc
US
–
R?
i
有一过渡期
初始状态 0
t1 新稳态
过渡状态
t
电感电路
当电路的工作条件突然变更，如①开关动作（接通或 扳断）； ②电路参数的变化； ③故障。
电路的原来的稳态遭到破坏，电路中的响应出现变动， 经过一段时间后，电路中电流、电压又会达到一个新 的稳定值，即达到新的稳态。
电路从一个稳态到另一个稳态之间的过渡过程称为暂态
S
R
R
uS (t)
uR
(t
)
uC (t)
(t = 0)
i
R+
Us
K
uL
–
K未动作前，电路处于稳定状态
i = 0 , uL = 0
L K接通电源后很长时间，电路达到 新的稳定状态，电感视为短路
(t →)
i
uL= 0, i=Us /R
Us
R+
uL
–
L
i
US
?
US/R
UL
有一过渡期
初始状态 0
t1 新稳态
t
过渡状态
三.研究的理论依据
1)换路定律 2)KVL,KCL,VAR
例
图示为电容放电电路，电容原先带有电压Uo,求
开关闭合后电容电压随时间的变化。
(t=0)
解 Ri uc 0 (t 0)
RC
duc dt
uc
0+R来自C i－ uC
特征根方程： RCp 1 0
p 1 RC
得通解：
uc (t)
ke
pt
t
ke RC
代入初始条件得：k Uo
t
uc (t ) Uoe RC
过渡
C 过程
S
uS (t)
uR
(t
)
uC (t ) C
（旧）稳态
（新）稳态
二、过渡过程产生的原因
内因:储能元件(电感或电容) 外因:换路(电路结构的改变,如:接通,断开，短路，
或某些参数的变化等所引起的电路的变化。
例 电阻电路
+ i R1
us
-
R2
（t=0）
i
i US / R2
i US (R1 R2 )
说明在动态电路的分析中，初始条件是得到确 定解答的必需条件。
四.研究方法
经典法
五、研究过渡过程的意义
(1) 电路在过渡过程中可能会出现过电压和过电流现 象，因此，在设计电气设备时，必须加以考虑，以 确保设备的安全可靠地运行；
(2) 在电力系统中，同样由于过渡过程的存在，线路 中可能会出现过电压和过电流，因此，必须采取保护 措施。所以研究电路的过渡过程，可以确定电力系统 的保护措施。
§8-1动态电路及其方程
一、稳态和暂态
稳态：在前面介绍的电路中，外施激励源不管 是交流、直流还是非正弦周期变化的，我们 认为其作用在电路上已经很久，因此只要电 路的结构和参数一定，电路中的响应也是呈 交流、直流或非正弦周期规律变化。电路的 这种工作状态称为稳态。
暂态：
t
0 过渡期为零
电容电路
(t = 0)
i
R+
Us
K
uC
–
K未动作前，电路处于稳定状态
i = 0 , uC = 0
C K接通电源后很长时间，电容充电 完毕，电路达到新的稳定状态
(t →)
i
i = 0 , uC= Us
Us
R+
uC
C
U S uc
US
–
R?
i
有一过渡期
初始状态 0
t1 新稳态
过渡状态
t
电感电路
当电路的工作条件突然变更，如①开关动作（接通或 扳断）； ②电路参数的变化； ③故障。
电路的原来的稳态遭到破坏，电路中的响应出现变动， 经过一段时间后，电路中电流、电压又会达到一个新 的稳定值，即达到新的稳态。
电路从一个稳态到另一个稳态之间的过渡过程称为暂态
S
R
R
uS (t)
uR
(t
)
uC (t)
(t = 0)
i
R+
Us
K
uL
–
K未动作前，电路处于稳定状态
i = 0 , uL = 0
L K接通电源后很长时间，电路达到 新的稳定状态，电感视为短路
(t →)
i
uL= 0, i=Us /R
Us
R+
uL
–
L
i
US
?
US/R
UL
有一过渡期
初始状态 0
t1 新稳态
t
过渡状态
三.研究的理论依据
1)换路定律 2)KVL,KCL,VAR
例
图示为电容放电电路，电容原先带有电压Uo,求
开关闭合后电容电压随时间的变化。
(t=0)
解 Ri uc 0 (t 0)
RC
duc dt
uc
0+R来自C i－ uC
特征根方程： RCp 1 0
p 1 RC
得通解：
uc (t)
ke
pt
t
ke RC
代入初始条件得：k Uo
t
uc (t ) Uoe RC
过渡
C 过程
S
uS (t)
uR
(t
)
uC (t ) C
（旧）稳态
（新）稳态
二、过渡过程产生的原因
内因:储能元件(电感或电容) 外因:换路(电路结构的改变,如:接通,断开，短路，
或某些参数的变化等所引起的电路的变化。
例 电阻电路
+ i R1
us
-
R2
（t=0）
i
i US / R2
i US (R1 R2 )
说明在动态电路的分析中，初始条件是得到确 定解答的必需条件。
四.研究方法
经典法
五、研究过渡过程的意义
(1) 电路在过渡过程中可能会出现过电压和过电流现 象，因此，在设计电气设备时，必须加以考虑，以 确保设备的安全可靠地运行；
(2) 在电力系统中，同样由于过渡过程的存在，线路 中可能会出现过电压和过电流，因此，必须采取保护 措施。所以研究电路的过渡过程，可以确定电力系统 的保护措施。