第10章_线性动态电路暂态过程的时域分析1.pdf

电路理论基础 第10章 线性动态电路暂态过程的时域分析 1 第10章 线性动态电路暂态过程的时域分析 动态电路的暂态过程分析是电路理论的重要内容， 本章讨论线性动态电路暂态过程的时域分析。首先介 绍动态电路的暂态过程，建立时域分析法的基本思路。 然后重点介绍求解一阶电路的三要素法及其相关概念。 零输入响应 零状态响应 全响应 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电路理论基础 第10章 线性动态电路暂态过程的时域分析 2 本章内容 §10.1 换路和换路定律 §10.2 一阶电路暂态过程的微分 方程及其三要素解法 §10.3 一阶电路的零输入响应 §10.4 一阶电路的零状态响应 §10.5 一阶电路的全响应 §10.6 一阶电路的阶跃响应 §10.7 一阶电路的冲激响应 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电路理论基础 第10章 线性动态电路暂态过程的时域分析 3 §10.1 换路和换路定律 本节的基本要求：了解动态电路暂态过程及时域分析的 基本概念，掌握换路的概念，熟练掌握换路定律及计算电 路量初始值的方法。 一. 动态电路暂态过程及时域分析的基本概念 前面几章已经学习了直流电路、交流电路、三相电路和 非正弦周期电流电路，这些电路中的电流和电压在一定时 间内：直流电路时为恒定值，交流电路中则按周期规律变 化，电路的这种状态叫稳定状态。简称稳态。 但是，电路中的各物理量从接通电源前的零值，达到接 通电源后的稳态值，其间要有一个变化过程。 在已经达到稳态的电路中，如果电源变化或者电路参数 变化，则电路中的各物理量也要变化到另一个稳态值。 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电路理论基础 第10章 线性动态电路暂态过程的时域分析 4 电路从一个稳态到达另一个稳态所经历的过程称为过渡 过程或暂态过程，简称暂态，又称瞬态。 如果电路中只有电阻元件，暂态过程具有跃变的形式， 没有一个随时间逐渐变化的过程，一般不用分析。 实际电路中还有电感、电容这样的储能元件，由于电感、 电容的电压和电流成积分或微分关系，暂态过程就是一个 渐变的过程。 暂态过程的分析方法是列写和求解微分方程，这种方法 称为经典法，主要是研究电压和电流随时间的变化规律， 所以也称时域分析。 二. 换路的基本概念 把电路条件的变化叫做换路。 WangChengyou © Shandong University, Weihai 电路理论基础 第10章 线性动态电路暂态过程的时域分析 5 例如电路的接通、断开、短路、电源电压变化、电路 参数的突然变化等等都叫换路。 一般把换路的时间定为计时的起点，即t=0，用t=0 表 - 示换路前的一瞬间，而用t=0+表示换路后的一瞬间。 如果电路中有