Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях с сосредоточенными параметрами. Солнышкин Н.И - 3 стр.

                          Методы расчета переходных процессов

                         1. Переходные процессы (общие сведения)

   Процессы, протекающие в электрических цепях при переходе от одного состояния к другому,
называются переходными.
   Переходные процессы могут сопровождаться перенапряжением или сверхтоками на отдельных
участках цепи. Кроме того, целый ряд устройств автоматики и радиотехники работают длительное
время в переходном режиме. Поэтому изучение этих режимов весьма важно для инженерной
практики.
   Переходный процесс возникает в результате коммутации. Коммутацией называют включения,
отключения, переключения ветвей электрической схемы, приводящие к изменению схемы или ее
параметров. Считается, что коммутация происходит мгновенно.
   При наличии в цепи накопителей энергии: катушек индуктивности и конденсаторов
переходный процесс имеет длительность во времени. Объясняется это тем, что каждому
состоянию электрической цепи соответствует определенный запас энергии в индуктивностях и
емкостях. Переход к новому режиму связан с нарастанием или убыванием энергии накопителей.
При конечной мощности энергия может изменятся только непрерывно.
   Здесь рассматриваются переходные процессы в линейных электрических цепях. Поэтому
исключаются из рассмотрения случаи, когда при коммутации возникает электрическая дуга
(нелинейный элемент).
   Если нет специального указания, будем считать, что коммутация в цепи происходит в момент
времени t=0. При этом, последний момент времени перед коммутацией обозначим t=0-, а первый
момент времени сразу после коммутации t=0-.
Из непрерывности энергии накопителей вытекают законы коммутации.
   1. Если значение напряжения, приложенного к индуктивному элементу, конечно и
индуктивность в момент коммутации не изменяется, то ток в индуктивном элементе (и
потокосцепление) при коммутации изменяется непрерывно:
                                       i L (0+) = i L (0−).
   2. Если ток, протекающий через емкостный элемент, имеет конечное значение и значение
емкости в момент коммутации не изменяется, то напряжение на емкостном элементе /и заряО)
при коммутации изменяется непрерывно:
                                       u C (0+ ) = u C (0−).
   Так как в реальных физических цепях каждый элемент обладает и индуктивностью и емкостью,
то в них не могут скачком изменяться ни токи, ни напряжения. Однако если, абстрагируясь от
действительности, пренебречь в катушке ее распределенной емкостью, то получим, что
напряжение на катушке может изменяться скачком. Точно так же, если полностью пренебречь
индуктивностью конденсатора, то в нем ток может изменяться скачком.
   Если в результате идеализации процессов теоретически окажется возможным появление
длящихся бесконечно малое время бесконечно больших напряжений на последовательно
включенных отдельных индуктивных элементах цепи, хотя суммарное напряжение остается
конечным, или окажется возможным появление длящихся бесконечно малое время бесконечно
больших токов в отдельных, параллельно включенных, емкостных элементах цепи, хотя
суммарный ток во всех этих ветвях остается конечным, то условие непрерывности энергии
накопителей не выполняется, так как при этом величина ΔW = pΔt = ∞ * 0 становится
неопределенной. В них случаях следует различать две стадии переходного процесса. На первой
стадии происходит практически мгновенное перераспределение зарядов конденсаторов и
потокосцеплений катушек индуктивности. Вторая стадия переходного процесса осуществляется за

                                               3