其目前的变化规律如图所示。 第三章电路的转变过程 转变过程的原因：内因是电路中存在动态元件L或C； 外因是电路中的电路切换。 引起电路工作状态变化的各种因素。 如电路的接通、断开或结构、参数的改变等。 第三章电路的过渡过程电路中含有储能元件（电感或电容）。 在电路变化的瞬间，储能元件的能量不能跳变，即感性元件的储能不能跳变，否则电容性元件的储能不能跳变。 力量将达到无穷大。 第三章电路的切换过程 3.1.2 电路切换规律及电压、电流初值的确定 表示电路切换后的初始时刻。 切换定律被表述为跳跃，因为它们的跳跃不会导致能量跳跃。 第3章：电路过渡过程中的等效电路。 求电容电流、电感电压、电阻电压和电流的初始值。 在t=0)时，等效地替换了理想电压源。 如果电容元件不储存能量，即u=0，则可以认为电容元件短路，用短线代替； 如果电感元件储存能量，即i=0，则认为该电感元件开路。 初始值的计算步骤： 剩余的电压和电流与初始值无关，不需要计算。 (2) 根据换路规律，得到电容电压和电感电流的初始值，即 u 第 3 章：电路的过渡过程示例 i 根据换路规律和已知条件下，电路中各电压、电流的初始值为第3章电路的过渡过程3.2一阶RC和RL电路的过渡过程分析一阶电路仅包含一个储能元件或者是一个储能元件。动态电路可相当于一个储能元件。
一阶电路的零输入响应在一阶电路中，如果输入激励信号为零，则仅通过储能元件的初始储能来激励响应。 第三章电路的过渡过程 3.2.1 RC 电路的零输入响应 RC 电路的零输入响应实际上是分析充电电容通过电阻的放电过程。 如图所示电路中，当开关S处于位置1时，电源对电容器C充电，并已达到稳定状态。 如果在时间t=0时将开关从位置1移至位置2，则电路与电源断开并且输入信号。 为零rl一阶电路时间常数，电路进入过渡过程。 根据电路开关规律，此时电容元件已储存能量，电容元件开始通过电阻R放电。 RC电路的零输入响应第三章电路的过渡过程各参考方向电路中的电压和电流如图所示。 根据基尔霍夫电压定律，电容上的零输入响应电压为： RC 通过数学分析和推导可以得到，当电路的初始值第3章电路的过渡过程=RC时，单位为秒（s）电容器上的零输入响应电流和电压曲线衰减的速度。 理论上，电路需要无限的时间才能达到稳定状态。 由于t3τ之后，暂态过程被认为已经结束，即电路进入了新的稳态。 τ 越小，曲线增长或衰减越快。 因此，改变R或C的值，即改变τ的值，可以改变电容器放电的速度。 例如如图所示，可知当100为1时，电路已达到稳定状态。 尝试求出开关 S 从 1 移至 2 20 秒时的 pF。 开关 S 时 第 3 章电路的过渡过程 第 3 章电路的过渡过程 3.2.2 RL 电路的零输入响应 RL 电路的零输入响应是指磁场能量存储在电路中的物理过程。电感通过电阻R释放。
如图所示电路中，当开关S处于位置1时，电路已处于稳态。 此时，如果电感中的电流=0，将开关从位置1移至位置2，电路与电源断开，信号输入为零时，电路进入过渡过程，是电路的初始值。 电路中各电压、电流的方向如图所示。 电路的零输入响应。 第3章电路的过渡过程。 电感上的零输入响应电流为： dtdi 电感上的零输入响应电流和电压曲线如左图所示。 第3章电路的过渡过程时间常数τ的大小也反映了RL电路响应衰减的快慢。 在相同大的初始电流I下，L越大，电感中存储的磁场能量越多，通过电阻释放电流所需的时间越长，瞬态过程越长。 当电阻较小时，在相同大的初始电压下，电阻消耗的功率较小，瞬态过程较长。 因此，改变L或R的值，即改变τ的值，可以改变RL电路暂态过程的时间。 第三章电路的过渡过程 3.2.3 一阶电路的三元法 一阶电路的过渡过程通常是：电路的响应从初始值过渡到新的稳态值，并逐渐趋于稳定。根据指数规律达到新的稳态值，达到新的稳态值的速率与时间常数τ有关。 一阶电路三元件法只要给出电路切换后的初始值、稳态值和时间常数τ三元件，就可以直接求得一阶电路暂态过程的解是已知的。 一阶电路响应的一般公式为： )代表电路的初始值，f()代表电路的稳态值。 第3章电路过渡过程的求解方法如下： (1)确定初值，利用电路切换规律，求得RC电路中的等效电路rl一阶电路时间常数，=RC； 在 RL 电路中，τ = R/L。 电阻R是改变电路后动态元件两端的戴维南等效电阻。
