1).RC电路过渡过程产生的原因

图1

　　简单RC电路如图1所示，外加电压源为U_S，初始时开关K打开，电容C上无电压，即u_C（0_－）=0V。

当开关K闭合时，U_S加在RC电路上，由于电容电压不能突变，此时电容电压仍为0V，即u_C（0₊）=0V。

由于U_S现已加在RC组成的闭合回路上，则会产生向电容充电的电流i，直至电容电压u_C=U_S时为止。

根据回路电压方程，可写出

　　解该微分方程可得

　　其中τ=RC。

　　根据回路电压的分析可知，u_C将按指数规律逐渐升高，并趋于U_S值，最后达到电路的稳定状态，充电波形图2所示。

图2

　　2).时间常数的概念及换路定律：

　　从以上过程形成的电路过渡过程可见，过渡过程的长短，取决于R和C的数值大小。一般将RC的乘积称为时间常数，用τ表示，即

τ=RC

　　时间常数越大，电路达到稳态的时间越长，过渡过程也越长。

　　不难看出，RC电路u_C(t)的过渡过程与电容电压的三个特征值有关，即初始值u_C(0₊)、稳态值u_C(∞)和时间常数τ。只要这三个数值确定，过渡过程就基本确定。

　　电路状态发生变化时，电路中的电容电压不能突变，电感上的电流不能突变。将上述关系用表示式写出，即：

　　一般将上式称作换路定律。利用换路定律很容易确定电容上的初始电压。