一阶电路相应的三要素为:1、初始值;2、稳态值;3、时间常数。以RC(RL)电路的全响应来说明。
1、初始值:电路开始过渡过程的物理量参数值,如上图的电容电压Uc(0+)、iL(0+)。一般求Uc(0+)=Uc(0-),iL(+)=iL(0-),即换路前后电容电压、电感电流不会突变,称为“换路定律”。
2、稳态值:电路最终达到稳定状态时,物理量的参数值,一般用Uc(∞)、iL(∞)来表示。稳态时,电容可以看做开路、电感可以看做短路。
3、时间常数τ:τ=RC或者τ=L/R,单位为秒(s)。其中R为:将独立电源置零(电压源短路、电流源开路)后,从电感(电容)两端看进去,电路的等效电阻;当电路中包含受控源时,可以采用加压求流法:即在该端口外加电压U,设流入的电流为I,R=U/I。
三要素法得到一阶电路响应的表达式为:f(t)=f(∞)+[f(0+)-f(∞)]e^(t/τ)。