一阶电路的暂态过程研究

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作者：杨俊杰

来源：《科技风》2018年第35期

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摘 要：一般来说，当电路中含有如电容电感一样的动态元件时，电路中的条件改变电路会经历一个换路的过程重新达到稳定状态，这个过程往往非常的短暂，且会出现高电压高电流

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的现象，而且在某些特定的情况下电路不经过过渡过程就进入稳定状态。并且其释放的能量往往与其储存的能量有关

关键词：电路；高压电流；现象 一、对于零输入响应暂态过程的分析 我们来看如下一个电路图 二、零状态响应的暂态分析

在一个RC电路中电路为一个一阶电路现电路图如下：

對于这个函数进行研究当时间趋近于正无穷时指数相会趋近于零所以通解部分为零，研究其通解的部分可以发现当相位r取α+2kπ其中k为整数则通解项被消掉了，则不存在暂态响应的过程直接进入稳定状态。

三、对于二阶电路RCL串联的部分性质探究

当电路中既存在电容又存在电感的时候，电路由一阶电路变成了二阶电路，此时在零输入的电路中就会出现电流的峰值，存在一个电流的绝对值的极小值，这是普通的电容电感分别与电阻串联所不具备的性质。我们来看如下的一个仅由电感提供电压的电路。 首先根据电路的连接情况，可以列出对应的KVL式子： 四、现实生活中对于暂态响应的实际应用与联系

我们都知道在实际的生活中，有电容与电感的电路往往会出现高电流或者是高电压，尤其是在开关打开与关闭的时候 。

当电路趋于稳态的时候，电流只从电感经过其中通过欧姆定律可以计算出IL=20A当开关断开时，电感会作为一个电流源与电阻R形成回路，因为通过电感的电流不会发生突跃因此IL（0-）=IL（0+）=20A所以此时电阻上的电压高达八百伏特。由此看来，在开关开与断时要注意可能会带来的高电压。 五、总结

如果一个电路中只存在电阻则较为单一，但是在引入动态原件电容电感以后使电路的性质变的复杂多变，而且能利用电容电感储存能量来达到电阻所达不到的效果，暂态过程虽然很短但是也可以避免其带来的延迟，在正弦激励的电路中通过调整电路参数就可以解决暂态到稳态

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的延迟问题，在一阶电路的分析之中初始值和稳态是研究的关键。当电路中既有电容又有电感则是一个二阶电路，由于水平有限只讨论了存在特征根的情况，在一个零输入的RL电路中电容电压一直递减稳态为零，而通过对电容电流的分析却发现电流会出现一个峰值，因此将这些结论应用到实际生活中，也是会有极大的裨益的。