当前课程知识点：电路理论 > 04 动态电路 > 04-1 动态电路概念和换路定则 > 04-1-1动态电路概念
大家好！
从本节开始，我们学习动态电路的基本分析方法和过程。
这是第一节，学习动态电路的概念和换路定则。
先了解第四章，第一节，第一个问题：动态电路的基本概念
一、动态电路及过渡过程。
例如，电路（a）图所示，
设开关S在t=0时刻，由a倒向b，
而在S未动作前时，电路属于稳态，我们称为初始稳态。
此种稳态中，电流i=0，电容电压uc=0V。
当S闭合后，经历很长一段时间，电容充电结束，也会达到稳态，
这种稳态，我们称之为新稳态。
新稳态中，电流i=0，电容电压uc=Us。
而在这两种稳态之间，电容的电压由0变化到US，是以何种方式进行变化的呢？
电流i变量，是否一直保持为零值呢？
分析它们的变化规律或性质，必须引入时间变量，
从时间顺序角度，来分析开关动作前，动作中，和动作后电路变量的规律。
我们举一个例子，图（a）中的电容电压用波形图来表示，如图（b）所示。
即时间t<0时（亦指开关S未动作前），电容电压为初始稳态，uc=0；
而开关S在t=0时，动作（称之为换路），
经历了t1时间段后，达到新稳态，uc=Us。
那么，在t=（0，t1）区间，电容电压的变化规律如何？
是线性增长、指数增长、或者其他方式变化？
同理，电容中的电流，在时间t<0和t>t1都是零，
在t=（0，t1）区间变化的规律，又如何呢？
我们称电路变量，t=（0，t1）区间变化规律，为过渡过程。
这种电路通常含有动态性质的元件，如电容和电感元件。
动态电路的结构方式变化时，如开关的闭合或断开，
往往需要经历一个变化的过程，才能够达到新的稳态。
这就是动态电路的概念，包含两大要素：动态元件；换路。
为了研究方便，我们约定三个时刻，
t=0-，0，0+。
换路是指t=0。换路前，指t=0-；换路后为t=0+。
忽略了换路动作的时间（0+减0-等于零），
而换路：在电路中，可以是开关的闭合与断开、
元件参数的改变、
或者电路结构的改变，等。
综上所述，我们初步认识：
动态电路会有过渡过程。
其内部因素，是因为电路中有动态元件（或者储能元件），
具有电磁惯性。
外部因素，是因为电路存在着换路动作而促成的。
换个角度来说，是因为电磁能量存储或者释放过程，不是一蹴而就的，
是需要经历一段时间，才能完成的。
因此，过渡过程的实质：
是电路的能量从一种分布状态，到另外一种分布状态的变化过程。
二、动态电路的方程。
1、动态电路变量的方程。
我们来比较一下图示左右两侧电路的方程。
左侧电路，描述其换路后，电路方程变量UC的方程可以用方程式（1）描述，
建立起来的过程仍然遵循KCL、KVL和VCR约束关系。
而右侧的这个图，待求量u3，在换路后，描述的方程为式（2）。
由于没有动态元件，换路后右侧电路，
描述的方程为代数方程，称为静态电路。
求解过程，为直流工作（点）分析法。
而左侧电路，描述方程为常系数微分方程，
我们知道，求解和分析常系数微分方程就比较复杂了。
2、动态电路的阶数，是指换路后，描述某电路变量的微分方程最高的阶数：
为一阶微分的，称为一阶电路。
如图（a），换路后仅一个动态元件，其方程式（1）最高阶数为一阶，
因此是一阶电路。
当换路后，描述某电路变量的微分方程最高阶数是二阶时，称为二阶电路。
如图（b），其方程式为式（2）。
同理，当换路后，描述某电路变量的微分方程的最高阶数为n时，称为n阶电路。
这里有一个简单的思考题，大伙思考一下：
是否n个动态元件，换路后就是会形成n阶电路呢？
哦，准确的回答应该是否定的！
因为电路的阶数是，换路后建立变量的方程的最高阶数而定的，
而不是看动态元件个数而定的。
有时候有两个动态元件，可能只形成一阶电路，比如说并联电容。
换个角度来说，每个动态元件在换路后的电路中，其电路变量是否还独立，
是否存在有电压源回路，或者电流源结点的特殊情况。
三、动态电路分析方法
分为：时域分析法，
它包括经典法，即解微分方程法。
进而分为，求解齐次微分方程和非齐次微分方程两种；
具体到电路分析中，
会分为零输入响应分析、零状态响应分析及全响应分析。
其次，还包括三要素法分析（这个后面我们要强调：它只针对一阶电路适用）、
状态变量法分析、数值法分析等等。
另外一大类分析法为，变换定义域法，
是指把动态电路的时间域（t域），
变换到复数域（s域），
采用拉普拉斯变换后的像函数，来描述时域电路的模型和变量，
进而求解的方法。
本章，将介绍经典法和三要素法。
本课程的第10章，将介绍变换定义域法。
至此，我们初步得出这样结论：
电路变量的求解，不再类似前面章节求解的直流电流或者电压，
它们仅是一个静态的数值，属于零维的一个量。
本章分析的电流或电压变量，含有时间维，
是一个时间函数，i(t)或者u(t)，
属于一维的函数。
好的，本节就到这里，我们下节课再见！
-00绪论
-01-1 电路模型与集总假设
--01-1作业
--讨论01
-01-2 电路变量
--01-2作业
-01-3 基尔霍夫定律
--01-3作业
-01-4 电路基本元件及方程
--01-4-1作业
--01-4-2作业
--01-4-3作业
--讨论02
--01-x自测题
-02-1 电阻电路的化简与等效
--02-1作业
-02-2 电阻△-Y等效变换
--02-2作业
-02-3 含受控源的等效电阻
--02-3等效电阻
--02-3作业
-02-4 电路的拓扑图和电路方程 的独立性
--02-4-1作业
--02-4-2作业
-02-5 支路法
--02-5作业
-02-6 网孔电流法和回路电流法
--02-6作业
-02-7 结点电压法
--02-7作业
--讨论03
-03-1 叠加定理
--03-1叠加定理
--03-1作业
-03-2 齐性定理和替代定理
--03-2作业
-03-3 戴维南定理
--03-3作业
-03-4 诺顿定理与最大功率传输定理
--03-4作业
-03-5 特勒根定理
-03-6 互易定理与对偶原理
--3-56作业
-04-1 动态电路概念和换路定则
--04-1-1作业
--04-1-2作业
-04-2 一阶电路
--04-2作业
-04-3 二阶电路
--04-3作业
-04-4 阶跃与冲激
--04-4作业
-05-1 正弦量
--05-1作业
-05-2 正弦量的相量表示
--05-2作业
-05-3 电路定律和元件方程的相量形式
--05-3作业
-05-4 阻抗与导纳
--05-4-1作业
--05-4-2作业
-05-5 正弦稳态电路的相量法分析
--05-5作业
-05-6 正弦稳态交流电路的功率
--05-6作业
-06-1 三相电源
--06-1作业
-06-2 对称三相电路的线值与相值
--06-2作业
-06-3 对称三相电路一相法计算
--06-3作业
-06-4 不对称三相电路
--06-4作业
-06-5 三相电路功率
--06-5作业
--期中考试01
-07-1 耦合电感的电路模型
--7-1作业
-07-2 耦合电感的串并联
--7-2作业
-07-3 空心变压器
--7-3作业
-07-4 理想变压器
--7-4作业
-08-1 非正弦周期信号
--8-1作业
-08-2 有效值与平均功率
--8-2作业
-08-3 谐波分析法
--8-3作业
-09-1 网络函数与频率响应
--9-1作业
-09-2 串联谐振
--9-2作业
-09-3 并联谐振
--9-3作业
-10-1 拉普拉斯正变换
--10-1作业
-10-2 拉普拉斯反变换
--10-2作业
-10-3 运算模型
--10-3作业
-10-4 运算法
--10-4作业
-10-5 网络函数与冲激响应和卷积
--10-5-3课件
-11-1 无源线性二端口网络的方程和参数
--11-1作业
-11-1 二端口的端接
--11-2作业
-11-3 二端口的有效性
--11-3作业
-11-4 含理想运算放大器电路分析
--11-4作业
-12-1 非线性元件
--12-1作业
-12-2 非线性电阻电路的折线分析法和小信号分析法
--12-2-1作业
--12-2-2作业
-考试3
-电路分析基础考试-1
