电路中的换路过程及定则

在电阻电路中，由于线性电阻的伏安特性关系是代数关系，因此，描述电阻电路的方程是一组代数方程。由代数方程描述的电路通常被称为静态电路。静态电路的响应仅由外加激励引起，当电阻电路从一种工作状态转到另一种工作状态时，电路中的响应也将立即从一种工作状态转到另一种工作状态。

实际上，许多实际电路模型中不仅包含电阻元件和电源元件，还包含电容元件和电感元件，这两种元件的电压与电流的约束关系为微分或积分关系，通常称这类元件为动态元件或储能元件。含有动态元件的电路称为动态电路，描述动态电路的方程是以电压或电流为变量的微分方程。

在动态电路中，通常将描述电路的微分方程的最高阶数定义为动态电路的阶数。一般地，只含有一个动态元件的电路的微分方程为一阶微分方程，所以只含有一个动态元件的电路称为一阶电路；含有n个独立的动态元件的电路的微分方程的最高阶次为n，这样的动态电路称为n阶电路。动态电路研究又称为瞬态电路分析，本章介绍瞬态电路分析的基础知识，以及只含有一个动态元件的电路，即一阶电路。

当动态电路的工作条件发生变化时，电路中原有的工作状态需要经过一个过程逐步达到另一个新的稳定工作状态，这个过程称为电路的过渡过程或暂态。在电路分析中，把电路结构（如开关）或元件参数（如电源信号）的改变，称为换路。换路意味着电路工作状态的改变。

动态电路中过渡过程的产生，其外因是换路，而内因是电路中电容或电感元件的存在。这两种元件不消耗能量，只存储能量并与外界交换能量。在一定的工作状态下，它们存储一定的能量，当发生换路时，电容或电感中的能量也要随之发生变化，能量的变化必须经过一定的时间才能完成，如果没有这样一个过渡过程，就意味着电容中存储的电场能量、电感中存储的磁场能量要发生跃变。要实现这一点，必须要求它们的能量的变化率（即功率）为无穷大，而这在实际电路中是不可能达到的。(www.xing528.com)

设换路发生在t=0时刻，t=0-表示换路前的瞬间，这时还没有换路；用 t=0+表示换路后的瞬间，此时电路刚刚换路。这时有：

以上称为换路定则。0-和0+在数值上虽然都等于零，但对于动态电路来说，它们有本质的区别。