1. Переходные процессы в электрических цепях и методы их расчёта.
1.1 Переходные процессы в электрических цепях
Основные понятия о переходных процессах
Под переходным процессом в общем случае понимают переход от одного устойчивого состояния системы к другому, устойчивому (стационарному) состоянию. В данном случае это понятие применяется к электрической цепи, которая может находиться в следующих состояниях:
· Состояние покоя: отключены все источники и нет запасов энергии в цепи;
· Цепь находится под действием постоянного тока и напряжения;
· Цепь находится под действием переменного (гармонического) тока и напряжения;
· Цепь находится под действием периодического тока и напряжения;
· Цепь находится под действием разных источников (смешанный режим)
В электрических цепях различают установившийся режим работы и переходной режим работы.
Установившийся - это такой режим, когда все токи и напряжения являются строго периодическими функциями времени или постоянными величинами. Энергетическое состояние цепи в этом случае можно оценить максимальными величинами запасов энергии в энергоемких элементах - индуктивностях и емкостях.
; 
При максимуме величины тока (напряжения) максимум энергии.
Переходным режимом работы называется режим перехода электрической цепи из одного устоявшегося состояния в другое установившееся состояние с другими запасами энергии.
Переходной процесс начинается при каком-то резком, скачкообразном изменении в электрической цепи за счет срабатывания (коммутации) так называемых коммутационных элементов или ключей. Эти элементы обычно имеют два состояния: исходное и рабочее (на схемах они изображаются в исходном состоянии).
- ключ на замыкание (в исходном состоянии разомкнут Rкл.= ∞)
- ключ на размыкание (в исходном замкнут Rкл.=0)
Реальные ключи имеют некоторое конечное значение сопротивления и конечное время срабатывания. У идеального ключа мгновенное срабатывание, т.е. tср.кл.=0. Технически срабатывание ключа называют коммутацией (коммутировать – это значит соединять проводники). В различной аппаратуре имеется много ключей разных видов и происходит много коммутаций. Первую коммутацию обычно принимают за начало отсчета. Обычно первая коммутация – подключение источника питания. При коммутациях токи и напряжения в цепи изменяются, при этом они могут быть как непрерывными, плавными функциями времени, так и скачкообразными.
Значения токов и напряжений в элементах цепи до коммутации называются начальными условиями или значениями. Значения токов и напряжений в момент времени, когда переходной процесс закончился, называются конечными условиями или значениями.
При исследовании переходных процессов рассматриваются следующие моменты времени:
- до коммутации t <0
- непосредственно перед коммутацией t =0─
- в момент коммутации t =0
- непосредственно после коммутации t =0+
- после окончания переходного процесса t ®¥
Законы коммутации
