过度过程与换路定律

1.过度过程

在电路中，当电源和元件参数一定，各部分的电压和电流均为稳定的工作状态时，称为稳态，如前面讨论的直流电路和将要讨论的交流电路。当电路中含有储能元件，电路的结构发生变化，如电路的接通、关断、短路、改接或电路参数发生变化等，电路将从一种稳定状态变化到另一种稳定状态。这种稳态的改变也需要经历一个变化过程，这就是电路的过渡过程。

电路中出现过渡过程的根本原因是换路时储能元件中的储能发生了变化。若换路前后电路中各储能元件的能量并没有变化，那么电路也不会出现过渡过程。

一般过渡过程所经历的时间并不长，但在不少实际工作中影响却很大。如在电子技术中，往往利用电容充、放电时过渡过程的特点，来组成各种脉冲电路或延时电路等，以获得脉冲、锯齿等特定波形的信号。而某些电路在接通或断开的过渡过程中，会出现过电压或过电流现象。如变压器空载合闸时会引起过电流保护装置的误动作，有时甚至造成电气设备或电路元件的损坏。

2.换路定律

在电路分析中，电路结构和元件参数的突然改变，称为换路。通常规定换路是瞬间完成的。为表述方便，设t=0为换路瞬间，以t=0_表示换路前的终了时刻，t=0+表示换路后的初始时刻，0_和0+在数值上均为零，但0_是指t从负值趋近于零的瞬间，0+是指t从正值趋近于零的瞬间，从0_至0+的时间间隔趋近于零。则换路定律可表述如下：

（1）换路前后，电容上的电压不能突变，即

（2）换路前后，电感上的电流不能突变，即

换路定律实质上反映了储能元件所储存的能量不能突变。 换路定律适用于换路瞬间，可根据它来确定t=0+时电路各部分的电压与电流之值，即过渡过程的初始值。