Переходные процессы в электрических цепях
Рассматривая переходные процессы в электронных цепях, нельзя не отметить тот факт, что подобные явления полностью закономерны и в некий степени прогнозируемы. Не много того, каждый человек сталкивается с их проявлением в собственной ежедневной жизни. К примеру, у включенного в сеть нагревательного элемента (ТЭН электроплитки, масляный обогреватель) температура увеличивается не нескончаемо, а до определенного значения, зависящего от ряда причин: таких, как температура окружающего воздуха, уровень влажности, черта проволоки и пр. Соответственно, и остывание происходит до некоторого установившегося значения, а не до абсолютного нуля. Другими словами, все физические явления условно могут быть разбиты на переходные и установившиеся. 1-ые представляют собой изменение меж исходным и конечным установившимися.
Что такое переходные процессы в электронных цепях? При анализе хоть какого контура нужно учесть два вероятных режима работы: установившийся и переходный. 1-ый характеризуется циклическими за единицу времени моментальными значениями переменного тока и напряжения на всех участках цепи. Переходные процессы в электронных цепях более ординарны для осознания: когда такие конфигурации прекращаются, то можно гласить о пришествии установившегося режима. Следствие последующее: состояние, при котором отсутствуют конфигурации, на теоретическом уровне, может длиться неограниченное время.
Переходные процессы в линейных электронных цепях знакомы всем. Наверное, у каждого бывало, что после щелчка домашним выключателем лампа перегорала либо даже разлеталась на осколки сама стеклянная пробирка. При этом, это может случиться как с экономными лампами, так и с дорогими фирменными. В этом «виноваты» переходные процессы в электронных цепях. В этом случае тот щелчок выключателем послужил предпосылкой конфигураций, инициировал переходный процесс, именуемый коммутацией (т.е. переключением). По сути предпосылки могут быть различны: изменение характеристик источника питания, а именно куцее замыкание, наружные воздействия (магнитное поле, температура) и пр. Прямой расчет изменяющихся за единицу времени напряжения и тока вероятен средством составления дифференциальных уравнений и вычисления интеграла. В формулах количество производных конкретно находится в зависимости от частей самой цепи.
Потому что обычно продолжительность переходного процесса исчисляется даже не секундами, а сотыми и тысячными толиками секунды, то время от времени появляется вопрос о необходимости расчетов. Вправду, что может случиться за настолько маленькое время? Как досадно бы это не звучало, это так только частично, и практика указывает, что достаточно почти все. К примеру, силовые контакты пускателей всегда рассчитаны на еще больший ток, чем номинальный. Не считая того, контакты нередко запираются дугогасительными камерами (решетками). Это разъясняется тем, что в момент коммутации (включения/разрыва цепи) ток увеличивается в 10-ки раз, и для устранения вероятных последствий используются данные решения.
Разглядим переходные процессы в rc цепях. Для примера возьмем контур, состоящий из источника питания, пары резисторов (R1 и R2), конденсатора (С) и вольтметра (V), включенного параллельно. Если применяемый конденсатор обладает емкостью в 10-ки микрофарад, а сопротивление R1 и R2 – по паре сотен килоом соответственно, то при включении источника стрелка вольтметра не сходу укажет на действующее значение напряжения, а равномерно отклонится от нуля. Данный переходный процесс обоснован скоплением заряда в емкости. Соответственно, установившийся режим наступает тогда, когда прекращается потребление реактивной составляющей.