Переходные процессы возникают в следствии изменения схемы цепи или режима её работы, что происходит в случае коммутации.
- замкнутый коммутатор или выключатель.
- разомкнутый коммутатор или выключатель.
В следствии коммутации токи электрической цепи меняются на периодически или квазипериодически суменьшением амплитуды колебаний. По окончании переходного процесса наблюдается установившийся режим: токи и напряжение постоянны, либо меняются периодически.
R-C и R-L цепи при включении и выключении постоянного напряжения.
1) подключение незаряженного конденсатора к источнику постоянной ЭДС.
u(-0)=0, i(-0)=0
t ≥ 0
τ=RC – постоянная времени цепи с конденсатором.
u(+0)=A+ =0, A=-
u(t)= (1-e-t/τ)
i(+0)=
В цепи с конденсатором ток меняется скачком.
i(+0) – экстра ток замыкания цепи.
t ≥ 3τ
uдоб=
iдоб=i
Переходный процесс в последовательном колебательном контуре. Характеристики затухающих колебаний.
Переходный процесс в RLC цепи (колебательный контур).
Про дифференцируем 1-е уравнение по t и подставим из 2-го.
- собственная частота колебательного контура.
Н.у.
– корни веществ отрицательные, что соответствует апериодическому экспоненциальному процессу.
;
Корни комплексного сопряжения. Решение:
.
критическое затухание когда колебательный процесса переходит апериодически
;
Характеристики затухающих колебаний .
1) амплитуда.
2) - время релаксации - время за к-е амплитуда колебаний уменьшается в е раз.
=
3) Логический дискриминант затухания
4) Добротность Q колебаний системы.
Электрические цепи однофазного переменного тока: Метод комплексных амплитуд.
Гармонический ток – частный случай переменного тока
; – циклическая частота. -начальная фаза колебаний.
Проекция А(t) на Оy есть гармоническое колебание (*)
t=0 (**)
Число называется комплексной амплитудой гармонического колебания.
Представим что есть электрическая цепь в ней токи и напряжения изменяется с цикличной частотой , а отличается только амплитудными и начальными фазами. Т.о граничные колебания полностью хар-ся (**)
Метод комплексных амплитуд – представление гармонического колебания на комплексной плоскости.
(***)
Где )
Выражение (***) правило перехода от комплексной амплитуды к функции времени.
Закон Ома в комплексной форме, Правила Кирхгоффа для комплексных амплитуд, электрическая мощность в цепи гармонического тока.
Элементы R,L, С при гармоническом токе.