当前课程知识点：电路原理 > 第五章 动态电路基础知识 > 11.1 动态电路基础知识 > 11.1 动态电路基础知识
各位同学大家好
有了电容电感元件的知识储备
下面我们将正式进入动态电路的学习
首先
同学们需要
掌握和了解一些动态电路的基础知识
为后面的学习打下基础
它们包括
动态电路
动态电路特点
动态电路与电阻电路的区别
过渡过程产生的原因
首先我们来看一下
什么是动态电路
含有动态元件的电路称为动态电路
可能有同学要问了
那什么又是动态元件？
动态元件是这样定义的
元件的VCR关系
用微分或积分
来表示的元件就是动态元件
大家想想
在我们已经学习过的电阻
独立电压源等若干电路元件中
哪些元件满足这个条件呢？
只有两种
那就是电容元件和电感元件
动态电路之所以称之为动态
不仅因为电路中包含有动态元件
还可以从电路特点来理解
下面我们来看一个含有动态元件电容的
RC电路
具体分析一下动态电路的特点
如图所示电路
开关在t等于0时刻打向上方
我们关注一下在开关动作前后
电路参数
尤其是代表动态元件电容储能情况的参数
uc
会有什么样的变化？
从而了解动态电路的基本特点
观察电路
开关S动作前
等效电路如图（a）所示
电路中仅包含电阻和电容
两个基本元件
观察电路可知
电路中电阻的端电压UR就等于
电容电压uc
对该电路利用欧姆定律
可求出回路电流即电阻电流
i=uR/R
电路中电容器为电阻供电电源
随着电阻电流的不断消耗
电容器两端集聚的电荷不断减少
电容电压uc将会不断下降
直至最后电容器存储电荷消耗殆尽
此时电路进入稳态
电路中电流I=0
uc=uR=0
t=0时刻开关S动作
电源US接入电路
形成一新的串联电路
如图（b）所示
我们对该串联回路列写KVL方程
可轻松求得电阻端电压
uR = us -uc
而回路电流i=(US-uc)/R
即为电容充电电流
随着该电流不断对电容器进行充电
uc逐渐增大
至最后
当uc= us时
电流i=0
充电结束
电路进入新的稳态
如果我们把电容电压uc
随时间变化过程绘制成图示曲线
可以清晰地看到电容电压uc
在开关动作前后有三个状态
开关动作前电容有一个
初始状态
此时uc=0
是个稳态
开关动作以后
随着电流对电容器充电
电容电压uc不断增大
最终增大至等于us
我们称此过程为过渡过程
电路最终达到一个新的稳态
此时uc= us
由此例大家发现了吗？
动态电路中由于含有储能元件
导致电路在换路后
也就是图中的开关打向上方后
会经历一个动态的过渡过程
才能达到新稳态
这是动态电路的基本特点
也是动态电路得名的由来之一
关于过渡过程是这样定义的
动态电路状态发生改变时
需要经历一个变化过程才能达到新的
稳定状态
这个变化过程称为电路的过渡过程
接下来我们将通过对一个
电阻电路进行分析
并且与上述的动态电路相比较
让同学们
对于动态电路上述的基本特点
理解更为清晰
如图所示
电阻电路在t等于0时刻开关闭合
分析回路电流i及电阻端电压uR2
了解电阻电路的特点
t=0时刻以前
开关是断开
电路为图示串联回路
求得其回路电流i
就等于Us/(R1+R2)
利用分压定律
我们可求出
uR2=R2Us/(R1+R2)
开关闭合以后
电阻R1被短路
形成图示新的串联回路
此时回路电流i
等于的是Us/R2
而端电压
UR2=Us
大家观察一下
在开关闭合前后
也就是换路前后
电阻电路的电压电流变化过程
是否存在过渡状态？
当然是没有的
过渡期为0
我们和动态电路比较一下
发现了吗？
动态电路和电阻电路
本质区别就在于
动态电路中由于存在储能元件
在换路后
储能元件储能状态发生变化
储能状态最终达到稳定
有一个逐步变化的过程
而电阻电路
则不存在逐渐变化而过程
过渡期为零
这就是两种电路的本质区别
最后
在上述知识积累基础上
我们请同学们思考并总结
过渡过程的产生有哪些原因？
或者说在具备了哪些条件的情况下
可能产生过渡过程？
我们来分析一下
首先
电路中必须要包含储能元件
其次电路必须要换路
而换路包括这样两种情况
第一是电路拓扑结构发生变化
也就是支路介入或者断开
第二是电路中的元件参数发生变化
而过渡过程产生的原因是
电路发生换路时
由于有储能元件存在
能量会发生变化
储能元件能量的存储和释放
都是需要一定的时间
好了 同学们
这个知识点的讲解我们就完成了
这是一个非常抽象的知识点
大家可以回过头去看下
我们前面在本知识点列出的具体内容目录
自行的梳理总结一下
不仅能加深你对知识的理解
而且有助于知识的融会贯通
-1.1 电路模型
--1.1 电路模型
-1.2 电路变量
--1.2 电路变量
-1.3 参考方向
--1.3 参考方向
-1.4功率
--1.4功率
-2.1 电阻元件
--2.1 电阻元件
-2.2 理想电源元件
-2.3 受控源元件
-3.1基尔霍夫电流定律
-3.2基尔霍夫电压定律
-3.3基尔霍夫定理综合应用习题
-电路基础知识与定律---本章节练习1（电路基础知识）
-电路基础知识与定律---本章节练习2（电路元件）
-电路基础知识与定律---本章节作业3（基尔霍夫定律）
-4.1 等效基本概念
-4.2 电阻串联及等效变换
-4.3 电阻并联及等效变换
-4.4电阻混联等效变换
-4.5 电阻的∆—Y 变换
-4.6∆—Y等效变换基本总结
-4.7含受控源二端网络的等效变换
-5.1 理想电源等效分析
-5.2 理想电源等效例题分析
-5.3实际电源等效分析
-5.4实际电源等效变换例题讲解
-第二章 电路等效分析1--电阻等效章节练习
-第二章 电路等效分析2--电源等效变换章节练习
-6.1电阻电路的一般分析方法导入
-6.2节点电压法-基础分析
-6.3节点电压方程的标准化
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理1
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理2
-6.4节点电压法--特殊情况分析处理3
-7.1回路电流法--基本分析
-7.2回路电流法方程的标准化
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理1
-7.3回路电流法--特殊情况分析处理2
-第三章 电阻电路的一般分析法1--节点电压法本章节练习
-第三章 电阻电路的一般分析法2--回路电流法本章节练习
-8.1叠加定理1
--8.1叠加定理1
-8.1叠加定理2
--8.1叠加定理2
-9.1戴维南定理
--9.1戴维南定理
-9.2戴维南定理例题
-9.3诺顿定理
--9.3诺顿定理
-9.4最大功率传输定理
-9.5戴维南定理习题讲解
-第四章 电路定理1--叠加定理章节练习
-电路定理2--戴维南/诺顿定理章节练习
-10.1 电容元件
-10.2电感元件
--10.2电感元件
-10.3电容电感的串并联
-10.4小结
--10.4小结
-11.1 动态电路基础知识
-11.2动态电路方程列写
-第五章 本章节练习1--电容电感元件
-第五章 本章节练习2--动态电路基础知识
-12.1换路定律
--12.1换路定律
-12.2 初始值计算
-12.2初始值计算例2
-13.1一阶动态电路经典解法-微分方程求解
-13.2一阶动态电路经典解法---电路全响应分析
-13.3一阶动态电路经典解法---时间常数
-13.4一阶动态电路的三要素法1
-13.4一阶动态电路的三要素法2
-13.5三要素法例题1
-13.5三要素法例题2
-13.6零输入响应和零状态响应
-13.7动态电路小结
-第六章 本章节练习1--动态电路初始值计算
-第六章 本章练习2--一阶动态电路经典解法
-第六章 本章节练习3--一阶动态电路的三要素法
-第六章 本章节练习4--零输入响应与零状态响应
-14.1正弦量基础知识1
-14.1正弦量基础知识2
-14.2相量法的引入1
-14.2相量法的引入2
-14.3相量运算与旋转因子
-15.1（1）元件约束的相量形式
-15.1（2）元件约束的相量模型
-15.2 基尔霍夫定理的相量形式
-15.3相量图
--15.3相量图
-16.1复阻抗与复导纳
-16.2阻抗的串并联连接
-第七章 本章节练习1--正弦量基础知识
-第七章 本章节练习2--元件约束和拓扑约束的相量形式
-第七章 本章节练习3--阻抗和导纳
-正弦稳态电路基础知识讲义2--元件约束与拓扑约束的相量形式
-17.1 正弦稳态电路的相量分析法
-18.1瞬时功率
--18.1瞬时功率
-18.2有功功率和无功功率
-18.3视在功率和功率因数1
-18.3视在功率和功率因数2
-18.4正弦稳态最大功率传输
--第八章 正弦稳态电路的功率分析--章节练习
-第八章 正弦稳态电路的分析--章节练习
-19.1频率响应与网络函数
-19.2滤波器
--19.2滤波器
-20.1谐振基本知识
-20.2RLC串联电路谐振
-20.3RLC串联谐振的品质因数
-20.4 RLC并联谐振
-第九章 电路的频率响应--章节练习
-21.1互感基础知识
-21.2同名端
--21.2同名端
-21.3耦合电感的电压电流
-22.1互感的去耦等效分析1
-22.1互感的去耦等效分析2
-22.1互感的去耦等效分析3
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算1
-23.1含有耦合电感电路 的分析计算2
-24.1空心变压器
-24.2理想变压器
-24.3含理想变压器电路的分析计算
-第十章 互感与变压器--章节练习
-25.1三相电路基本概念1
-25.1三相电路基本概念2
-25.2对称三相电路的相线关系1
-25.2对称三相电路的相线关系2
-25.3对称三相电路的电路分析1
-25.3对称三相电路的电路分析2
-25.4三相对称电路的功率1
-25.4三相对称电路的功率2
-26.1非正弦周期信号的分解
-26.2非正弦周期信号的有效值及平均功率
-26.3非正弦周期电路的稳态分析
-第十一章 本章节练习1--三相电路
-第十一章 本章节练习2--非正弦周期稳态电路
