Понятие о переходных процессах

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОСТЕЙШИХ ЦЕПЯХ

Содержание

Стр.

1. Понятие о переходных процессах ………………………………………..... 2

2. Классический метод расчёта переходных процессов в цепях RLC ….. 2

3. Переходные процессы в простейших цепях 1-го порядка …………...… 6

3.1. Разряд конденсатора через активное сопротивление ……………......... 6

3.2. Включение постоянного напряжения в последовательную цепь RC...... 7

3.3. Включение постоянного напряжения в последовательную цепь RL ….. 7

3.4. Отключение постоянного напряжения от последовательной цепи RL.. 8

4. Переходные процессы в одноконтурной цепи 2-го порядка …..……... 10

4.1. Отключение постоянного напряжения от последовательной цепи RLС 10

4.2. Включение постоянного напряжения в последовательную цепь RLС 13

4.3. Воздействие длинными импульсами на последовательную цепь RLС 14

4.4. Действие очень короткого импульса на последовательную цепь RLC 15

4.5. Включение синусоидального напряжения в последовательную цепь RLС 16

Литература …………………………………………………………...…………. 17

ПЕРЕХОДНЫЕ ПРОЦЕССЫ В ПРОСТЕЙШИХ ЦЕПЯХ

Понятие о переходных процессах

Определение. Переходными называются процессы перехода от одного режима работы электрической цепи (обычно периодического) к другому, также периодическому, чем-либо отличающемуся предыдущего: амплитудой, частотой или формой сигнала. Причём под периодическим режимом понимается не только синусоидальный или импульсный, но и режим постоянного тока, или же отсутствия тока в ветвях цепи.

Переходные процессы вызываются коммутациями в цепи. Коммутации – это замыкания или размыкания рубильников или ключей, в том числе и электронных, обрывы или короткие замыкания на отдельных участках цепей, вставки в работающую цепь каких-либо дополнительных элементов.

Теоретически переходные процессы длятся бесконечное время, однако реально токи и напряжения в цепи входят в установившийся режим, как правило, через время порядка 10⁻²…10⁻⁹ с, т.е. переходные процессы являются кратковременными.

Переходные процессы могут происходить лишь в цепях, содержащих как активные, так и реактивные элементы, т.е. R, L и C. В цепи, состоящей только из активных элементов R, но при условии квазистационарности, можно считать, что токи и напряжения практически сразу принимают установившиеся значения. В случае идеальной цепи, состоящей только из реактивных элементов L и C, переходные процессы также отсутствуют.

Анализ переходных процессов в цепи основан на решении системы уравнений Кирхгофа для мгновенных токов и напряжений на всех элементах цепи. В эту систему входят уравнения как алгебраические, так и неоднородные дифференциальные, максимум 2-го порядка (если контур содержит реактивные элементы двух сортов – L и С).