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暂态电路分析

来源: | 发布日期:2023-09-25
     讨论电路的响应时都没有考虑所讨论的电路是什么时刻开始工作的,事实上,默认所分析的电路(包括组成电路的各元件参数和它们之间的连接方式)已经工作了足够长时间,电路进人了稳态状态,电路响应不再随时间变化(例如直流稳态时响应为恒定值),或随时间按某一规律周期性变化(如正弦稳态时响应为与激励同频率的正弦量)。然而,在电路开始工作或电路发生变化后的一段时间内,当电路中存在储能元件时,由于它们的储能效应,在电路工作状态发生变化的时候,电路储能状态的变化是渐变的,在这个渐变的过程中,电路的响应是怎样的呢?这一章将来讨论这个问题。EI33变压器
     首先来说明什么是稳定响应。任何一个物理可实现电路,在电路的连接方式和元件参数不变的条件下,经过充分长时间,电路将进入稳定状态,各部分电压和电流响应也都将进入稳定状态,对于直流电路,电压电流将不随时间变化,而对于交流电路,电压和电流响应的幅度、波形、频率与激励保持确定关系。这时,称电路进入稳态,电路的响应称为稳态响应。只要工作时间足够长,实际电路总是会进入特定的稳态。
如果在一定条件下已经处于稳定状态的电路,在某一时刻发生了连接方式或元件参数的突然改变,那么电路原先的稳定状态将被破坏,通过电路中储能的调整,电路将向另一个稳定状态过渡,这一过程称为电路的暂态过程或过渡过程。显然,暂态过程持续的长短与电路储能的调整速度有关,即与电路中储能元件的工作条件有关。因此电路产生暂态过程必须具备两个必要条件:
     (1)工作条件发生变化(如电路的连接方式改变或电路元件参数改变)。
     (2)电路中必须含有储能元件(电感或电容),并且当电路工作条件改变时,它们的储能状态发生变化。
     暂态过程产生的根本原因在于电路中储能不能跃变,能量的积累或衰减都需要一定的时间,否则功率将趋于无穷大。由于能量不能跃变,反映在电感上,表现为电感的电流不能跃变;反映电容上,表现为电容的电压不能跃变。而在电阻电路中,由于不存在储能元件,因此,任何时刻,电路的响应只与当前的激励有关,没有暂态过程,即电路可以在瞬间完成由一个状态到另一个状态转换。

【本文标签】 变压器行业 半导体 电感 滤波器

【责任编辑】刘馨中

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