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      過度過程與換路定律

      發(fā)布時間:2024-10-08
      1.過度過程 在電路中,當(dāng)電源和元件參數(shù)一定,各部分的電壓和電流均為穩(wěn)定的工作狀態(tài)時,稱為穩(wěn)態(tài),如前面討論的直流電路和將要討論的交流電路。當(dāng)電路中含有儲能元件,電路的結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,如電路的接通、關(guān)斷、短路、改接或電路參數(shù)發(fā)生變化等,電路將從一種穩(wěn)定狀態(tài)變化到另一種穩(wěn)定狀態(tài)。這種穩(wěn)態(tài)的改變也需要經(jīng)歷一個變化過程,這就是電路的過渡過程。
      電路中出現(xiàn)過渡過程的根本原因是換路時儲能元件中的儲能發(fā)生了變化。若換路前后電路中各儲能元件的能量并沒有變化,那么電路也不會出現(xiàn)過渡過程。
      一般過渡過程所經(jīng)歷的時間并不長,但在不少實(shí)際工作中影響卻很大。如在電子技術(shù)中,往往利用電容充、放電時過渡過程的特點(diǎn),來組成各種脈沖電路或延時電路等,以獲得脈沖、鋸齒等特定波形的信號。而某些電路在接通或斷開的過渡過程中,會出現(xiàn)過電壓或過電流現(xiàn)象。如變壓器空載合閘時會引起過電流保護(hù)裝置的誤動作,有時甚至造成電氣設(shè)備或電路元件的損壞。
      2.換路定律
      在電路分析中,電路結(jié)構(gòu)和元件參數(shù)的突然改變,稱為換路。通常規(guī)定換路是瞬間完成的。為表述方便,設(shè)t=0為換路瞬間,以t=0_表示換路前的終了時刻,t=0+表示換路后的初始時刻,0_和0+在數(shù)值上均為零,但0_是指t從負(fù)值趨近于零的瞬間,0+是指t從正值趨近于零的瞬間,從0_至0+的時間間隔趨近于零。則換路定律可表述如下:
      (1)換路前后,電容上的電壓不能突變,即
      (2)換路前后,電感上的電流不能突變,即
      換路定律實(shí)質(zhì)上反映了儲能元件所儲存的能量不能突變。 換路定律適用于換路瞬間,可根據(jù)它來確定t=0+時電路各部分的電壓與電流之值,即過渡過程的初始值。
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