由任何原因所引起的电路结构与参数的改变通称为换路,如电路的接通、断开、参数改变、连接方式改变、激励改变等。
在对电路进行分析时,通常把换路的瞬间作为计算时间的起点(0点),即坐标原点,而把换路前的一瞬间用表示,把换路后的初始瞬间用
表示,如图9.6所示。区间
是一个无穷小的区间。
图9.6换路瞬间的表示
图9.7为一电容电路,电容量为
,其端电压和电流相应为
、
。因有
故有
即
当时有
若为有限值,则必有
,故有
(9.8)
此结果说明,若流过C中的电流为有限值,则电容两端的电压在换路瞬间(t=0瞬间)不会突变,只能连续变化。此结论即为电容换路定律。
图9.7换路定律推证
图9.7为一电感电路,电感量为
,其端电压和电流分别为
、
。因有
故有
即
当时有
由此式可见,若电压为有限值,则必有
,故有
(9.9)
此结果说明,若加在电感两端的电压
为有限值,则电感中的电流在换路瞬间(
瞬间)不会突变,只能连续变化。此结论即为电感换路定律。
由上述可知,换路定律的成立是有条件的,即必须满足流过电容器的电流为有限值,加在电感两端的电压为有限值。换路定律主要是用来在换路瞬间(
瞬间),由电路的初始条件
、
求电路中电容电压和电感电流的初始值
、
。
若流过电容的电流和加在电感两端的电压为无穷大值,则换路定律不再成立。
本书只研究流过电容器的电流为有限值,加在电感两端的电压为有限值的情况。