一天一点基础

wb61850 · 发表于 2009-7-12 09:24:36

大家早上好

我们继续“三要素”问题

wb61850 · 发表于 2009-7-12 09:38:23

大家知道“过程分析”是非常重要的

“过程”并不难理解。在我们的生活中过程问题比比皆是。
比方说一个人，他的成长就是一种过程。由婴儿到成年到老年直到死亡，这就是过程。这个过程中的对象是人，这个过程往往是漫长的几十年。
如果要用“三要素”来描述人的过程，就是：初值=一个人的出生；终值=一个人的死亡；时间常数=一个人的寿命。那么在每个人的人生过程中都发生了什么事情则是各不相同的，因为每个人的人生轨迹都不同

wb61850 · 发表于 2009-7-12 09:47:26

OL，我们上面谈到了“轨迹”。
我们回到电路问题中吧。
“过渡过程”在电路中比比皆是。
请大家注意这里的对象是——电压（或电流）。
那么这里的“轨迹”则是电压（或电流）的波形。
某一点的电压（或某一处的电流）的波形是一个重要的基本概念。
典型的过渡过程是系统上电或开关闭合以后的过程。
开关闭合以前，电路是一种稳态；开关闭合以后经历一个过渡过程后电路到达另一个稳态。
这里的“稳态”并不专指“直流”。比方说，稳态可以对应一种稳定的波形，例如正弦波或方波

McuPlayer · 发表于 2009-7-12 10:06:30

OL？是我想歪了，还是楼主故意提示？

楼主的这座楼，俺每次都跟进阅读，一个是学习回忆很多基础知识，二是学习楼主平实的表达方式。
不过，也会经常懊恼“要是读书时候遇到楼主这样的学习向导，俺一定能远远超出现在的能力“。

wb61850 · 发表于 2009-7-12 10:06:35

我们这里引入了一个概念“开关”，我们用字母“K”来表示开关

理想的开关其开关时间等于零。也就是说“K”闭合时电路瞬间短路；“K”打开时电路瞬间断路。
“短路”和“断路”分别对应着开关过程的两种不同的“稳态”（稳定的状态）。对于理想的开关这两种状态的转换时间等于零。
有必要指出，实际的开关可能会出现“过渡过程”。即在两种状态的转换过程是需要一定的时间的，而在这段时间内，开关的状态是不稳定的。或者说，在开关闭合（或断开）以后，要经历一段不稳定的时间，开关才能到达稳定的状态（使电路短路或开路）。尽管这段“过渡时间”是相对短暂的，然而有时也是不允许的，必须采取措施加以防治所谓“开关的跳跃”。

wb61850 · 发表于 2009-7-12 10:16:11

OL，我们回顾一下438楼有关的几个时间概念

“t0”是开关闭合的瞬时；“t0-”是开关闭合以前；“t0+”是开关闭合以后。
那么它们间隔有多远呢？

wb61850 · 发表于 2009-7-12 10:18:58

其实它们相距很近的

wb61850 · 发表于 2009-7-12 10:23:19

OL，我们回到具体问题中来吧

wb61850 · 发表于 2009-7-12 10:29:44

大家请看这个电路

这个电路的意思是说，开关K未闭合前，电容器C上有一定的电压（1V），其极性如图所示。
当然，K未闭合前回路电流I=0。

wb61850 · 发表于 2009-7-12 10:34:29

回mcuplayer兄弟

我知道，大家在某个方面都是高手。
基础的东西往往可以扩展思路，高手们有很大的发挥余地

俺讲的不好，过奖了

wb61850 · 发表于 2009-7-12 10:57:24

如图所示：
这个图表示的是开关K闭合瞬间t0电路的状态。
请大家注意：开关K闭合t=t0时，电容器的电压V并没有变化，还是等于1V。就是说“换路前的电容电压等于换路后的电容电压”。
这是因为“电容电压不能突变”

那么回路电流I呢？换路前回路电流I=0；换路瞬间I=(Vcc-V)/R。即t=t0时回路电流发生了突变。
我们总结一下就是：换路前后，电容器的电压相等没有变化。用公式表示就是t0-=V；t=t0；t0+=V
这里的“换路”即所谓的“开关过程”。

wb61850 · 发表于 2009-7-12 11:01:41

请大家注意：以上论述并没有考虑分布参数的影响，如“分布电感”等。因为我们还没有讲到电感的问题

wb61850 · 发表于 2009-7-12 11:35:47

“换路定律”就是说“换路前后储能元件（电容器或电感器）上的初始值（电容器上的电压或电感器中的电流）不变”

以上结论是分析动态电路的依据之一

wb61850 · 发表于 2009-7-12 11:52:49

K闭合以后（t0+）的过程大家就不难理解了

电容电压将在其初始值（1V）的基础上按照指数规律上升到Vcc（=5V）；回路电流I将在峰值Imax=(Vcc-V)/R的基础上俺照指数规律下降到0。从开关闭合瞬时t0到电路达到新的稳态值（V=5V；I=0）所经历的时间称为“过渡时间”。
过渡时间的长短决定于电路的参数，在这个电路中决定于RC电路的“时间常数”。在这个电路中时间常数=R*C（单位是秒）

在“过渡时间”中电路由一个“稳态”向另一个“稳态”转换，即“过渡过程”。

wb61850 · 发表于 2009-7-12 12:18:05

我们为什么要强调“三要素”呢

因为三要素即初始值、稳态值和时间常数具有一般性。
我们常用的逻辑——由个性到共性的推理，即归纳推理。
三要素的概念不仅表示了上述简单RC电路的一般规律，而且还反映了电路的共性。
我们把三要素的概念扩展一下：
电路（系统）的初始状态、稳定状态和过渡时间（过渡过程）。
初始状态表示系统的一种稳态，稳定状态表示系统的另一种稳态，而过渡时间则表示电路在这两种稳态之间转换所消耗的时间长短，过渡过程则反映了系统中的变量是怎样变化的

这些概念具有重要的现实意义。
比方说，在放大器的设计中，如果不注意过渡过程，则往往会发生“自激振荡”。
“自激”也是一种稳态，但不是我们所需要的稳态

wb61850 · 发表于 2009-7-12 12:20:14

水平有限，错误难免，请大家批评指教，谢谢

wb61850 · 发表于 2009-7-12 12:41:56

wb61850 · 发表于 2009-7-12 12:42:34

http://music.sina.com.cn/yueku/m/1004738.html

wb61850 · 发表于 2009-7-12 12:43:31

再见

wb61850 · 发表于 2009-7-13 22:49:23

大家好啊，我来了

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