楊俊杰
摘 要:一般來(lái)說(shuō),當(dāng)電路中含有如電容電感一樣的動(dòng)態(tài)元件時(shí),電路中的條件改變電路會(huì)經(jīng)歷一個(gè)換路的過(guò)程重新達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài),這個(gè)過(guò)程往往非常的短暫,且會(huì)出現(xiàn)高電壓高電流的現(xiàn)象,而且在某些特定的情況下電路不經(jīng)過(guò)過(guò)渡過(guò)程就進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。并且其釋放的能量往往與其儲(chǔ)存的能量有關(guān)
關(guān)鍵詞:電路;高壓電流;現(xiàn)象
一、對(duì)于零輸入響應(yīng)暫態(tài)過(guò)程的分析
我們來(lái)看如下一個(gè)電路圖
二、零狀態(tài)響應(yīng)的暫態(tài)分析
在一個(gè)RC電路中電路為一個(gè)一階電路現(xiàn)電路圖如下:
對(duì)于這個(gè)函數(shù)進(jìn)行研究當(dāng)時(shí)間趨近于正無(wú)窮時(shí)指數(shù)相會(huì)趨近于零所以通解部分為零,研究其通解的部分可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)相位r取α+2kπ其中k為整數(shù)則通解項(xiàng)被消掉了,則不存在暫態(tài)響應(yīng)的過(guò)程直接進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)。
三、對(duì)于二階電路RCL串聯(lián)的部分性質(zhì)探究
當(dāng)電路中既存在電容又存在電感的時(shí)候,電路由一階電路變成了二階電路,此時(shí)在零輸入的電路中就會(huì)出現(xiàn)電流的峰值,存在一個(gè)電流的絕對(duì)值的極小值,這是普通的電容電感分別與電阻串聯(lián)所不具備的性質(zhì)。我們來(lái)看如下的一個(gè)僅由電感提供電壓的電路。
首先根據(jù)電路的連接情況,可以列出對(duì)應(yīng)的KVL式子:
四、現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)于暫態(tài)響應(yīng)的實(shí)際應(yīng)用與聯(lián)系
我們都知道在實(shí)際的生活中,有電容與電感的電路往往會(huì)出現(xiàn)高電流或者是高電壓,尤其是在開(kāi)關(guān)打開(kāi)與關(guān)閉的時(shí)候 。
當(dāng)電路趨于穩(wěn)態(tài)的時(shí)候,電流只從電感經(jīng)過(guò)其中通過(guò)歐姆定律可以計(jì)算出IL=20A當(dāng)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí),電感會(huì)作為一個(gè)電流源與電阻R形成回路,因?yàn)橥ㄟ^(guò)電感的電流不會(huì)發(fā)生突躍因此IL(0-)=IL(0+)=20A所以此時(shí)電阻上的電壓高達(dá)八百伏特。由此看來(lái),在開(kāi)關(guān)開(kāi)與斷時(shí)要注意可能會(huì)帶來(lái)的高電壓。
五、總結(jié)
如果一個(gè)電路中只存在電阻則較為單一,但是在引入動(dòng)態(tài)原件電容電感以后使電路的性質(zhì)變的復(fù)雜多變,而且能利用電容電感儲(chǔ)存能量來(lái)達(dá)到電阻所達(dá)不到的效果,暫態(tài)過(guò)程雖然很短但是也可以避免其帶來(lái)的延遲,在正弦激勵(lì)的電路中通過(guò)調(diào)整電路參數(shù)就可以解決暫態(tài)到穩(wěn)態(tài)的延遲問(wèn)題,在一階電路的分析之中初始值和穩(wěn)態(tài)是研究的關(guān)鍵。當(dāng)電路中既有電容又有電感則是一個(gè)二階電路,由于水平有限只討論了存在特征根的情況,在一個(gè)零輸入的RL電路中電容電壓一直遞減穩(wěn)態(tài)為零,而通過(guò)對(duì)電容電流的分析卻發(fā)現(xiàn)電流會(huì)出現(xiàn)一個(gè)峰值,因此將這些結(jié)論應(yīng)用到實(shí)際生活中,也是會(huì)有極大的裨益的。