电路的过渡过程及换路定律共20页
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电路的过渡过程
uC (0 ) uC (0 ) 10V
－
R1
+
iC t=0
i2
uC C
R2
－
由此可画出开关S闭合后瞬间即时的等
效电路，如图所示。由图得：
i1(0+)
i1(0 )
US
uC (0 ) R1
10 10 10
0A
i2 (0 )
uC (0 ) R2
10 5
2A
+
R1
+
iC(0+)
R3
R1 R2
+
U
－
iC
+
C －uC
R0
iC +
+
C －uC
US
－
iC
IS
R0
+ C －uC
因此，对一阶电路的分析， 实际上可归结为对简单的RC 电路和RL电路的求解。一阶 动态电路的分析方法有经典 法和三要素法两种。
2.1 经典分析法
1．RC电路分析
图示电路，t=0时开关S闭合。根据KVL，得回路电压方程为：
因为：
uL
L
diL dt
uR RiL
从而得微分方程：
S
+ US
－
L R
diL dt
iL
US R
解之得：
iL
US R
(I0
U
S
)e
t
R
iL
+
R －uR
+
L －uL
稳态分量 暂态分量
式中τ=L/R为时 间常数
电路的过渡过程及换路定律PPT课件
容的电路存在过渡过程。
同理:
电感也为储能元件，它储存的能量为磁场能
量
，其大小为：
WL
1 2
Li2
则有电感的电路也存在过渡过程.
可编辑课件
6
结论
1.有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生
变化时（如：电路接入电源、从电源断开、电路 参数改变等）存在过渡过程；
没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡
过程。
LiL2）
W i L 不能突变
不能突变
L 可编辑课件
11
3.换路定律的应用
初始值（起始值）：电路中 u、i 在 t=0+ 时的大小。
求解要点： 1. uC(0) uC(0)
iL(0) iL(0)
2. 根据电路的基本定律和换路后的等效
电路，确定其它电量的初始值。
可编辑课件
12
例1 已知: R=1kΩ, L=1H , U=20 V、 开关闭合前 iL 0 A 设 t 0 时开关闭合,求 : iL(0), uL(0)
不存在过渡过程。
可编辑课件
4
1.过渡过程的产生及研究意义
RC电路过渡过程的产生:
KR
+
_U
uC
C
电路处于旧稳态
过渡过程 :
旧稳态 新稳态
R
+
_U
uC
电路处于新稳态
uC
暂态
稳态
U
Uc=0
Uc=U
可编辑课件
t
5
电容为储能元件，它储存的能量为电场能量 ， 其大小为：
WC 1 cu2 2
因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电
求: K打开的瞬间,电压表两的电压。
同理:
电感也为储能元件，它储存的能量为磁场能
量
，其大小为：
WL
1 2
Li2
则有电感的电路也存在过渡过程.
可编辑课件
6
结论
1.有储能元件（L、C）的电路在电路状态发生
变化时（如：电路接入电源、从电源断开、电路 参数改变等）存在过渡过程；
没有储能作用的电阻（R）电路，不存在过渡
过程。
LiL2）
W i L 不能突变
不能突变
L 可编辑课件
11
3.换路定律的应用
初始值（起始值）：电路中 u、i 在 t=0+ 时的大小。
求解要点： 1. uC(0) uC(0)
iL(0) iL(0)
2. 根据电路的基本定律和换路后的等效
电路，确定其它电量的初始值。
可编辑课件
12
例1 已知: R=1kΩ, L=1H , U=20 V、 开关闭合前 iL 0 A 设 t 0 时开关闭合,求 : iL(0), uL(0)
不存在过渡过程。
可编辑课件
4
1.过渡过程的产生及研究意义
RC电路过渡过程的产生:
KR
+
_U
uC
C
电路处于旧稳态
过渡过程 :
旧稳态 新稳态
R
+
_U
uC
电路处于新稳态
uC
暂态
稳态
U
Uc=0
Uc=U
可编辑课件
t
5
电容为储能元件，它储存的能量为电场能量 ， 其大小为：
WC 1 cu2 2
因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电
求: K打开的瞬间,电压表两的电压。
第3章 电路的过渡过程
第3章电路的过渡过程及换路定律本书此前所讨论的电路，不论是直流还是交流，电路的联接方式和参数值是不变的，电源的输出是恒定的或周期性变化的，电路中的各部分电压也是恒定的或周期性变化的。
电路的这种状态称之为稳定状态，简称稳态。
当电路接通、断开或电路各元件的参数变化时，电路中的电压、电流等都在发生改变，从原来的稳定状态变化到另一个新的稳定状态，这个过程称过渡过程。
它不能瞬间完成，需要一定的时间（尽管往往是极短暂的），又称暂态过程。
电路在过渡过程中的工作状态称暂态。
3.1 过渡过程的产生与换路定律3.1.1．电路中产生过渡过程的原因电路中之所以出现过渡过程，是因为电路中有电感、电容这类储能元件的存在。
图3-1（a）中，当接通电源的瞬间，电容C两端的电压并不能即刻达到稳定值U，而是有一个从合闸前的u C=0逐渐增大到u C=U（见图3-1（b））的过渡过程。
否则，合闸后的电压将有跃变，电容电流i C=Cdu/dt将为无穷大，这是不可能的。
图3-1 RC串联电路同样，对于电感电路，图3-2( a)中，当电源接通后，电路的电流也不可能立即跃变到U/R，而是从i L=0逐渐增大到i L=U/R（见图3-2(b)）这样一个过渡过程。
否则，电感内产生的感生电动势e L=-Ldi/dt将为无穷大，也是不可能的。
图3-2 RL串联电路过渡过程产生的实质是由于电感、电容元件是储能元件，能量的变化是逐渐的，不能发生突变，需要一个过程。
而电容元件储有的电场能W C =C 2/2C u ，电感元件储有的磁场能W L =L 2/2Li ，所以电容两端电压u C 和通过电感的电流i L 只能是连续变化的。
因为能量的存储和释放需要一个过程，所以有电容或电感的电路存在过渡过程。
产生过渡过程的内因：电路中存在储能元件 ,C L u i ；外因：电路出现换路时，储能元件能量发生变化。
3.1.2．换路定律电路工作状态的改变如电路的接通、断开、短路、改路及电路元件参数值发生变化等，称换路。
电工基础第六章 电路的过渡过程
RC
u i 的变化放规电律时仍，可电用容三两要端素的法电来压确c定、。放按电指电数流规
律变化，其数学表达式为
Uc Uc
0
t
t
e Ee
i i
0
t
e
E
t
e
R
三、RC电路的放电过程
电容通过电阻放电的电流和电容两端的电压 都按指数规律变化，其数学表达式为i来自Ete
R
t
uc Ee
根据上式画出电流、电压随时间变化的曲线，如图
二、 发生过渡过程的原因
如图所示的电路开关S闭合前电路中，电路处于稳定
状态。
S
＋
L1
L2
L3
Us
R
L
C
－
开关S闭合后
电阻支路：支路电流立刻达到稳定值，电路进入另一个稳态。 说明纯电阻电路无过渡过程。
电感支路：支路中电流从零增加到I需要经过一段时间即电流不 能突变，存在过渡过程。
电容支路：支路中电容两端电压不能突变，所以也存在过渡过程
三、换路定律
同样的道理，在具有电容的支路中，电容器 两端的电压不能发生突变。电容支路中的电流
iC
C
uC t
如果 uC能发生突变，那么该支路的电流
iC将变无穷大，这显然也是不可能的。
如果电流或电压能跃变，那么磁场能（Wm） ，电场能（We），也必然随之发生跃变，而功
率（ p）必然无穷大，这是不可能的。
和时间常数 。根据此公式来求解一阶电路过渡
过程的方法就称为三要素法。
值得强调的是，三要素法只适用于求解一阶线性电 路，对于二阶或高阶的电路是不适用的。
三、RC电路的放电过程
在图中，S拨在“1”位时电路已稳定，C
第11章 电路中的过渡过程
uC(0+)= uC(0-) = 0， uC(∞)= UR1 =2V， τ= (R1∥R2 )C
uO(0+) = US = 6V
uO(∞) = UR2=4V
时间常数
=20/3μs
uC=2+(0 – 2) e(-t/τ) =2+[1 – e(-t/τ) ](V) uO=4+(6 – 4) e(-t/τ) =4+2e(-t/τ) (V)
例2 终值的确定
iL
L
K t=0
E
R
C
uC
设 uC (0-)=0， 初值： iL(0+)= iL(0-) = E/R uC(0+)= uC(0-) = 0 注意到 iL(0+)= iL (∞)，
显然 iL (0-)=E/R 终值： uC (∞)=E iL (∞)=E/R 会有暂态过程吗？
§ 10 – 3 RC电路的放电过程
uC” = US
——稳态值
——稳态分量
——受电源控制 ——强制分量
例 1 K
q
R 100Ω
t=0 US 220V
uR
i
C 0.5μF
uC
求：(1) 时间常数τ (2) imax
(4) 曲线图
(3) uC (t)及 i (t)
(5) t=150μs 时的 uC 及 i
例 1（题解）
求：(1) 时间常数τ (2) imax
§ 10 – 4 RC电路的充电过程
一、零状态响应
K
q
R uR
设uC(0-) =0
t=0
US
i
uR+ uC = US Ri + uC = US
电路的过渡过程
表示电路对电流的阻碍作用，与电流 变化率成正比，与自感电动势成正比。
电容
表示电路存储电荷的能力，与电压变 化率成正比，与电容电流成正比。
电阻与电导
电阻
表示电路对电流的阻碍作用，与电压和电流的比值成正比。
电导
表示电路导电能力的大小，与电阻倒数成正比。
电压与电流
电压
电场中电势差，是电路中电荷移动的动力。
电路的过渡过程
目录
• 电路过渡过程概述 • 电路过渡过程的理论基础 • 电路过渡过程的分析方法 • 电路过渡过程的仿真与实验 • 电路过渡过程的应用实例 • 电路过渡过程的优化与改进
01
电路过渡过程概述
定义与特性
定义
电路的过渡过程是指电路从一个 稳定状态变化到另一个稳定状态 的过程。
特性
过渡过程中，电路的电流和电压 不再保持稳态值，而是随时间变 化。
电磁继电器的过渡过程是指继 电器从吸合状态到释放状态， 或从释放状态到吸合状态的过
程。
在过渡过程中，电路中的电 流和电压会产生瞬态变化， 需要采取适当的控制策略来 保证继电器的正常工作。
常见的控制策略包括电压控制、 电流控制等，通过调节输入的 电压或电流来控制继电器的吸
合和释放。
06
电路过渡过程的优化与改进
实验设备与器材
01 电源：提供稳定的电压和电流，如直流电 源、交流电源等。
02 电阻、电容、电感等电子元件：构成各种 电路的基本元件。
03
示波器：用于观测电路中的电压、电流波 形。
04
信号发生器：用于产生各种频率和幅值的 信号源。
实验步骤与操作
搭建电路
根据电路图选择适当的电子元 件和设备搭建实际电路。
开关电源的过渡过程
电容
表示电路存储电荷的能力，与电压变 化率成正比，与电容电流成正比。
电阻与电导
电阻
表示电路对电流的阻碍作用，与电压和电流的比值成正比。
电导
表示电路导电能力的大小，与电阻倒数成正比。
电压与电流
电压
电场中电势差，是电路中电荷移动的动力。
电路的过渡过程
目录
• 电路过渡过程概述 • 电路过渡过程的理论基础 • 电路过渡过程的分析方法 • 电路过渡过程的仿真与实验 • 电路过渡过程的应用实例 • 电路过渡过程的优化与改进
01
电路过渡过程概述
定义与特性
定义
电路的过渡过程是指电路从一个 稳定状态变化到另一个稳定状态 的过程。
特性
过渡过程中，电路的电流和电压 不再保持稳态值，而是随时间变 化。
电磁继电器的过渡过程是指继 电器从吸合状态到释放状态， 或从释放状态到吸合状态的过
程。
在过渡过程中，电路中的电 流和电压会产生瞬态变化， 需要采取适当的控制策略来 保证继电器的正常工作。
常见的控制策略包括电压控制、 电流控制等，通过调节输入的 电压或电流来控制继电器的吸
合和释放。
06
电路过渡过程的优化与改进
实验设备与器材
01 电源：提供稳定的电压和电流，如直流电 源、交流电源等。
02 电阻、电容、电感等电子元件：构成各种 电路的基本元件。
03
示波器：用于观测电路中的电压、电流波 形。
04
信号发生器：用于产生各种频率和幅值的 信号源。
实验步骤与操作
搭建电路
根据电路图选择适当的电子元 件和设备搭建实际电路。
开关电源的过渡过程
电路的过渡过程_电子电路
根据基尔霍夫定律:
uC
iR
uC
C
duc dt
0①
根据一阶线性齐次微分方程的解的形式：
令UC=Aept代入微分方程①中得：
ARCPePt AePt 0
特征方程为：
RCP 1 0 P 1 RC
其解为
从已知初始条件UC（0+）=UO代入上式得：A=UO
t
uC Ae RC
UL + UR =0
L
diL dt
Ri L
0
L R
diL dt
iL
0
上式为一阶线性齐次微分方程，其解为：
t
iL Ae
由初始条件：iL 0
则：
iL
U0 R0
t
e
电感电压：
UO
RO
UL
L
确定出：A U 0 R0
diL
t
Uoe
dt
L
R
例题
iL ()
Us R
得
Us
R
R0
B
A
U s R
B
解得
A
Us R R0
Us R
B
Us R
电感电流
:
iL
Us R
iL
U R
s
R0
iL (0 )
US
R
et
t
iL e
讨论 :
c
t
u
c
0
电路的过渡过程
• 在电路理论中，通常把电路状态的改变（如通电、 断电、短路、电信号突变、电路参数的变化等）， 统称为换路，并假设换路是立即完成的。
• 二、换路定律和初始值的计算
• 电路在换路时所遵循的规律被称为换路定律。
• 1．电容元件
• 对于电容Βιβλιοθήκη 为常数的线性电容元件，电压与电荷量之间的关 系如图5-2a）所示.有
第一节 过渡过程的产生和换路定律
• 一、.过渡过程的概念
• 自然界中的物质运动从一种稳定状态（处于一定的 能态）转变到另一种稳定状态（处于另一能态）需 要一定的时间。 • 电动机从静止状态（转速为零的状态）起动，到某 一恒定转速要经历一定的时间，这就是加速过程； 同样当电动机制动时，它的转速从某一恒定转速下 降到零，也需要减速过程。这就是说物质从一种状 态过渡到另一种状态是不能瞬间完成的，需要有一 个过程，即能量不能发生跃变。 • 过渡过程就是从一种稳定状态转变到另一种稳定状 态的中间过程。电路从前一个稳定状态转变到后一 个稳定状态，也可能经历过渡过程。
• 电容元件的功率：
du C (t ) p(t ) u C (t )iC (t ) CuC (t ) dt
• 电容器存储的电能：
w(t ) p(t )dt CuC (t )duC (t )
t
t
1 2 Cu C (t ) 2
• 2．电感元件
• 对于电感量为常数的线性电感元件，磁链ψ与电流iL 之间的关系如图5-3所示，有 diL d u L (t ) LiL (t ) L
dt dt
• 设起始时刻为t0，电感的起始电流为 iL (t 0 ) 1 t i L (t ) i L (t 0 ) u L (t )dt L 0
• 二、换路定律和初始值的计算
• 电路在换路时所遵循的规律被称为换路定律。
• 1．电容元件
• 对于电容Βιβλιοθήκη 为常数的线性电容元件，电压与电荷量之间的关 系如图5-2a）所示.有
第一节 过渡过程的产生和换路定律
• 一、.过渡过程的概念
• 自然界中的物质运动从一种稳定状态（处于一定的 能态）转变到另一种稳定状态（处于另一能态）需 要一定的时间。 • 电动机从静止状态（转速为零的状态）起动，到某 一恒定转速要经历一定的时间，这就是加速过程； 同样当电动机制动时，它的转速从某一恒定转速下 降到零，也需要减速过程。这就是说物质从一种状 态过渡到另一种状态是不能瞬间完成的，需要有一 个过程，即能量不能发生跃变。 • 过渡过程就是从一种稳定状态转变到另一种稳定状 态的中间过程。电路从前一个稳定状态转变到后一 个稳定状态，也可能经历过渡过程。
• 电容元件的功率：
du C (t ) p(t ) u C (t )iC (t ) CuC (t ) dt
• 电容器存储的电能：
w(t ) p(t )dt CuC (t )duC (t )
t
t
1 2 Cu C (t ) 2
• 2．电感元件
• 对于电感量为常数的线性电感元件，磁链ψ与电流iL 之间的关系如图5-3所示，有 diL d u L (t ) LiL (t ) L
dt dt
• 设起始时刻为t0，电感的起始电流为 iL (t 0 ) 1 t i L (t ) i L (t 0 ) u L (t )dt L 0
换路的概念及换路定律的内容优选PPT
7.2 一阶RC电路的过渡过程
电容器一放电、时的时R间C常数电路的零输入响应
（3）用t = 0+ 表示换路后的初始时刻。 uC（0+）= uC（0 -）=100 V
零输入响应的定义： 三、过渡过程初始值的计算
uL（0+）= US-i2（0+）R2-i1（0+）R1 以下图所示电路为例，分析一阶RC电路的零输入响应。 此时电容相当于100 V的电压源，作t = 0+ 时的等效电路如（b）所示。
解：
选定电压、电流参考方向如图所示。S闭合时电路
处于稳态，电容相当于开路，此时
选定各电压、电流参考方向如图所示。
三、过渡过程初始值的计算
R 6 5×10-3e-125t= -1. u(0)U 2 0 1V 2 （1）换路瞬间记为t = 0时刻； C RR 46 5×10-3e-125t= -1.
注意：
（1）t = 0 -时刻电路尚处于稳态，对于直流电源 激励下的电路，此时电容相当于开路，电感相当于短 路；而t = 0+时刻电路已经进入过渡过程，是过渡过 程的开始时刻。
（2）用经典法求解常微分方程时，必须根据电路 的初始条件确定解答中的积分常数。设描述电路动态 过程的微分方程为n阶，所谓初始条件就是指电路中 所求变量（电压或电流）及其（n – 1）阶导数在t = 0+时的值，也称初始值。
解：电容器放电时的时间常数
τ= RC = 50×106×40×10–6 = 2000 s
uC的 变化曲线 如下图所 示。
以uC为依据，可求出换路后uR、iC（iR）的变化规 律为
1t
uR(t)uC(t)U0eRC
iC(t)CddutCU R0eR1C t
电工基础课件第八章线性电路的过渡过程
R1=4Ω，
＋
S
iC
i2
R2=6Ω，求换路后
10V
－
瞬间各元件上的电
C uC
R2
压和通过的电流。
图8.6 思考题 3 图
第8章 线性电路的过渡过程
8.2 一阶电路的零输入响应
第8章 线性电路的过渡过程
目的与要求
会分析一阶电路的零输入响应。
第8章 线性电路的过渡过程
重点与难点
重点：RC、 RL串联电路的零输入响应。 难点： RC 、RL串联电路的零输入响应。
第8章 线性电路的过渡过程
8.2.1 RC串联电路的零输入响应（二）
根据KVL, uR=uC=Ri, 而i=-C(duC/dt)(式中负号表明iC与 uC的参考方向相反)。将i=-C(duC/dt)代入uC=Ri得
RC duC uc 0 dt
uC Aept RCpAept Aept 0
(RCp 1) Aept 0
电路的时间常数。
理论上t=∞时过渡过程结束。
第8章 线性电路的过渡过程
8.2.1 RC串联电路的零输入响应（四）
uC
i
U0
U0
R
0
t0
t
(a)
(b)
图 8.8 一阶 RC电路的零输入响应波形 (a) uC 波形； (b) i波形
τ=RC [S] 时间常数
t=(3~5) τ时认为过渡过程基本结束。
第8章 线性电路的过渡过程
第8章 线性电路的过渡过程
教学方法
通过演示实验让学生先对过渡过程有一个感 性认识, 而后再进行理论分析
第8章 线性电路的过渡过程
思考题（一）
1、由换路定律知，在换路瞬间电感上的电 流、电容上的电 压不能越变，那么对其余各物 理量，如电容上的电流、电感上的电压及电子上 的电压、电流是否也遵循换路定律？
第五章 电路的过渡过程
• 在电路理论中，通常把电路状态的改变（如通电、 断电、短路、电信号突变、电路参数的变化等）， 统称为换路，并假设换路是立即完成的。
• 二、换路定律和初始值的计算
• 电路在换路时所遵循的规律被称为换路定律。
• 1．电容元件
• 对于电容量为常数的线性电容元件，电压与电荷量之间的关 系如图5-2a）所示.有
q ( t ) Cu ( t ) C
• 设起始时刻为t0，电容器的起始电压为 uC (t0 ) ，则 1t u ( t ) u ( t ) i ( t ) dt C C 0 C 0 C
du dq iC C C dt dt
• 电容元件的性能特点如下： • （1）电容元件具有通交流隔直流的作用。在任何 时刻，通过电容器的电流与此时刻的电压变化率成 正比，所以电容器两端加交流电压时，必然有电流 iC通过；如果在电容器两端加一直流电，电流 iC=0，相当于电容器处于开路状态。 • （2）电压不能突变，通过电容的电流iC必定为有 限值，电容两端的电压是ic随时间t的积分，故电压 为连续函数，不能突变。 • （3）电容器两端的电压uC(t)与t时刻以前的电流 有关，即电容器具有“记忆”电流的功能。
• 当t>0时，电容通过电阻R放电，形成放电电流 iC(t)，电容电压uC(t)和电流iC(t)都随着时间t的 增加逐渐降低，电容上的初始储能逐渐被电阻消耗， 直至uC(t)和iC(t)都趋近于零，电路进入一个新的 稳态。 • 在当t>0时，电路中的响应仅由电容初始储能产生， 该响应为一阶RC电路的零输入响应。 • 下面对电容放电的过渡过程进行分析。 • 当t>0时，根据KVL定律得 u ( t ) Ri ( t ) 0 • 或 u ( t ) Ri ( t ) C C C C du t) C( • 电容上 ，代入上式 iC(t) C 得 dt du ( t) C RC u ( t) 0 C dt • （5-11）
• 二、换路定律和初始值的计算
• 电路在换路时所遵循的规律被称为换路定律。
• 1．电容元件
• 对于电容量为常数的线性电容元件，电压与电荷量之间的关 系如图5-2a）所示.有
q ( t ) Cu ( t ) C
• 设起始时刻为t0，电容器的起始电压为 uC (t0 ) ，则 1t u ( t ) u ( t ) i ( t ) dt C C 0 C 0 C
du dq iC C C dt dt
• 电容元件的性能特点如下： • （1）电容元件具有通交流隔直流的作用。在任何 时刻，通过电容器的电流与此时刻的电压变化率成 正比，所以电容器两端加交流电压时，必然有电流 iC通过；如果在电容器两端加一直流电，电流 iC=0，相当于电容器处于开路状态。 • （2）电压不能突变，通过电容的电流iC必定为有 限值，电容两端的电压是ic随时间t的积分，故电压 为连续函数，不能突变。 • （3）电容器两端的电压uC(t)与t时刻以前的电流 有关，即电容器具有“记忆”电流的功能。
• 当t>0时，电容通过电阻R放电，形成放电电流 iC(t)，电容电压uC(t)和电流iC(t)都随着时间t的 增加逐渐降低，电容上的初始储能逐渐被电阻消耗， 直至uC(t)和iC(t)都趋近于零，电路进入一个新的 稳态。 • 在当t>0时，电路中的响应仅由电容初始储能产生， 该响应为一阶RC电路的零输入响应。 • 下面对电容放电的过渡过程进行分析。 • 当t>0时，根据KVL定律得 u ( t ) Ri ( t ) 0 • 或 u ( t ) Ri ( t ) C C C C du t) C( • 电容上 ，代入上式 iC(t) C 得 dt du ( t) C RC u ( t) 0 C dt • （5-11）
第五讲 电路的过度过程2
电路的过度过程
i = I0e
−
R t L
I0
i
= I 0e
−
t L/ R
t ≥0
0 t uL t
di uL = L = −RI0e dt
t − L/ R
t ≥0
称为一阶RL电路时间常数 令 τ = L/R , 称为一阶 电路时间常数 -RI 0
L 亨 韦 伏⋅秒 [τ ] = [ ] = [ ] = [ ]=[ ] = [秒] R 欧 安⋅欧 安⋅欧
uC (0-)=0
' " 解答形式为： 解答形式为： uc = uc + uc
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电路的过度过程
′ 特解（强制分量） ′ uC ：特解（强制分量）uC = US
duC RC + uC = U S dt
与输入激励的变化规律有关，强制分量又称为稳态分量 与输入激励的变化规律有关，强制分量又称为稳态分量
RC电路： 电路： 电路 RL电路 电路
uC (0+) = uC (0－) iL(0+)= iL(0－)
f (t)为换路后任意支路的电 ， 压或电流 f (0+ )为换路后的初始值。 为换路后的初始值。
2. 衰减快慢取决于时间常数τ RC电路 τ = RC , RL电路 电路 电路
τ = L/R
3. 同一电路中所有响应具有相同的时间常数。 同一电路中所有响应具有相同的时间常数。
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电路的过度过程
§2-4 一阶电路的零状态响应
零状态响应：储能元件初始能量为零， 零状态响应：储能元件初始能量为零，仅由外加激励作用 下产生的响应
一. RC电路的零状态响应 电路的零状态响应
K(t=0) US R
第4章电路的过渡过程
(2)对除uC、iL以外的电容电流、电感电压以及 电阻元件支路的电流、电压，在t =0+时刻初始 值是可以突变的，这些电流、电压的初始值不 能用换路定则来求解。一般都应先按换路定则 确定电路中的uC(0+)和iL(0+)的值，再把uC(0+)视 为一个电压源，把iL(0+)视为一个电流源，然后 作出t =0+时等效电路，根据基尔霍夫定律列出t =0+时的电路方程，将uC(0+)和iL(0+)的值代入方 程中，便可解出电路中任一支路或元件换路后 的电压、电流的初始值。
产生过渡过程的原因主要有二条： 一．电路的换路是引起过渡过程的原因之一。所谓换 路，就是指电路的工作状态的改变，如电路的接通、断 开、短接、改接，电源电压或电路元件参数的改变等各 种运行的操作，以及短路、断路、接地等各种故障现象 的出现，都会改变电路的工作状态，统称为换路。换路 是产生过渡过程的外部条件。
4.1.2 换路定则和初始值的确定 1.电路的换路定则 根据电容元件电场能量和电感元件的磁场能量不能突变 的性质，可以得出在换路前后瞬间电容两端的电压和电感 元件的电流不能突变的结论，这个结论就是换路定则。
设t = 0 是电路进行换路的时刻，用t =0-表示换路前的终 止一瞬间，用t =0+表示换路后初始一瞬间。我们把电容器 电压t =0-瞬间值用uC(0-)表示，t =0+瞬间值用uC(0+)表示。 同样把电感电流t =0-瞬间值用iL(0-)表示，t =0+瞬间值用 iL(0+)表示。则换路定则的数学表达式
例 4-1 电路如图4-1所示，求换路后电容电压uC(0+)和电感 电流iL(0+)。换路前开关K闭合且电路处于稳态。
电路的过渡过程及换路定律20页PPT
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26、要使整个人生都过得舒适、愉快，这是不可能的，因为人类必须具备一种能应付逆境的态度。——卢梭
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27、只有把抱怨环境的心情，化为上进的力量，才是成功的保证。——罗曼·罗兰
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28、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。——孔子
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29、勇猛、大胆和坚定的决心能够抵得上武器的精良。——达·芬奇
电路的过渡过程及换路定律
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6、黄金时代是在我们的前面，而不在 我们的 后面。
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7、心急吃不了热汤圆。
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9、只为成功找方法，不为失败找借口 (蹩脚 的工人 总是说 工具不 好)。
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10、只要下定决心克服恐惧，便几乎 能克服 任何恐 惧。因 为，请 记住， 除了在 脑海中 ，恐惧 无处藏 身。-- 戴尔． 卡耐基 。
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30、意志是一个强壮的盲人，倚靠在明眼的跛子肩上。——叔本华
谢谢！
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