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电路的暂态分析
稳态:结构和元件参数一定,电路的工作状态一定,电压和电流就不会改变,这时电路处于稳态。 换路:接通、断开、改接、参数和电源突变时,电路工作状态会变。引起电路工作状态发生变化的诸因素统称为电路的换路。 过渡状态(暂态):换路后,旧的工作状态被破坏,新的工作状态在建立,电路将从一个稳态变化到另一个稳态,即过渡过程。电路在过渡过程中所处的状态为过渡状态。 过渡状态的应用举例:电子式延时(电容的充放电)、波形变换等。 激励(输入):电路从电源(信号源)输入的信号。 响应(输出):在外部激励或内部储能的作用下产生的电压和电流。 零输入响应:只有内部储能元件中所储能量引起的响应。 零状态响应:在换路时储能元件无储能的情况下,由激励引起的响应。 全响应:储能元件已储能,再加上外部激励所引起的响应。 在线性电路中,由叠加定理可得: 全响应=零输入响应+零状态响应 实际上,换路会引起很多供电和电器应用上的问题:合闸时的冲击电流、功放合上电源时对扬声器的冲击、开关断开时的电弧等。 储能元件:电容、电感电容储存的电场能:We=CU2/2(实际电容:极板间绝缘介质的漏电、交变电压作用下介质的极化引起的介质损耗;频率越高,电容的耐压越低) 电感中储存的磁场能:Wm=LI2/2 换路定律:电容两端电位差不能突变,即uC(0+)=uC(0-);电感中的电流不能突变,即:iL(0+)=iL(0-) |
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