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换路时能发生暂态过程的电路有哪些

发布时间:2019-07-28 11:23 来源:未知 编辑:admin

  电路在外部激励的作用下,或者在内部储能的作用下所产生的电压和电流随时间的变化称为响应。响应有时也称为输出,记为。

  当电路的结构、元件参数及激励一定时,电路的工作状态也就一定,且电流和电压为某一稳定的值,此时电路所处的工作状态就称为稳定状态,简称为稳态。

  当电路从一种稳态转变到另一种新的稳态时,往往需要一定的时间,电路在这段时间内所发生的物理过程就称为过渡过程。由于电路中的过渡过程时间极为短暂,故称之为暂态过程,简称暂态。

  当电路中的开关突然接通或断开,或者电路中某一个参数发生了改变,或者电路的结构发生了改变,或者电源发生了波动等这些电路运行状态的改变统称为换路。

  如前所述的日光灯电路,当发生换路后(即开关闭合),电路中就有暂态产生(即日光灯从不亮到亮经历了一段短暂的时间过程)。为什么日光灯电路在发生换路后会产生暂态过程呢?其根本原因是有镇流器这一储能元件的存在。大家都知道:能量是守恒的,它只能从一种形式转变成另一种形式,并且在转变过程中能量的积累或衰减都需要一定的时间,而不可能发生突变。能量突变就意味着有无穷大的功率存在:,这在客观上是不存在的。

  一切产生暂态过程的系统都和能量有着密切的联系。由前面的学习已知,电感元件和电容元件均为电路中的储能元件,电感元件储存磁场能量:;电容元件储存电场能量:。当电路发生换路后,由于和不能突变,只能随时间作连续性地改变。可见电路中暂态过程是由于储能元件中所储存的能量不能突变所引起的。所以,当电路中有储能元件存在,发生换路后又有能量的变化产生时,则电路就一定会产生暂态过程。

  所谓暂态分析,就是要分析在激励源作用下,或者在电路内部储能的作用下,电路中各部分的电压和电流随时间变化的规律,所以暂态分析也称为时域分析。

  电路中的暂态过程虽然十分短暂,但对它的分析却是十分重要。因为:一方面,我们要充分利用电路的暂态过程来实现振荡信号的产生、信号波形的改善和变换、电子继电器的延时动作等;另一方面,又要防止电路在暂态过程中可能产生的比稳态时大得多的电压或电流(即所谓的过电压或过电流)现象。过电压可能会击穿电气设备的绝缘,从而影响到设备的安全运行;过电流可能会产生过大的机械力或引起电气设备和器件的局部过热,从而使其遭受机械损坏或热损坏,甚至产生人身安全事故。所以,进行暂态分析就是要充分利用电路的暂态特性来满足技术上对电气线路和电气装置的性能要求,同时又要尽量防止暂态过程中的过电压或过电流现象对电气线路和电气设备所产生的危害。

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