Перехідні процеси
 
а б в г д е ж з и й к л м н о п р с т у ф х ц ч ш щ ъ ы ь э ю я
 

Перехідні процеси

Перехідні процеси в електричних ланцюгах, явища, що виникають при переході від одного режиму роботи електричного ланцюга до іншого, що відрізняється від попереднього амплітудою, фазою, формою або частотою напруги, що діє в ланцюзі, значеннями параметрів або конфігурацією ланцюга. П. п. виникають головним чином при комутаціях в електричних ланцюгах і обумовлені тим, що струм, що проходить через котушку індуктивності, і напругу на конденсаторі не можуть змінюватися стрибком, тобто енергія електричного і магнітного полів в ємкісних і індуктивних елементах ланцюга не може змінюватися миттєво.

загрузка...

  Теоретично П. п. триває необмежено довго, оскільки напруга і сила струму в електричному ланцюзі після комутації наближаються до кінцевого (сталому) значення і сила струму досягають значень відмінних від сталих на 5—10%, що відбувається за кінцевий, порівняно короткий проміжок часу. Режим електричного ланцюга, який характеризується постійними або такими, що періодично змінюються струмами і напругою, називається сталим.

  Простим прикладом П. п. може служити зарядка конденсатора ємністю З ( мал. ) від джерела постійного струму (акумулятора) з едс(електрорушійна сила) Е і внутрішнім опором r через резистор R , що обмежує струм в ланцюзі. Починаючи з моменту часу t = 0, коли замикається ключ, струм в ланцюзі зменшується по експоненціальному закону, наближаючись до нуля, а напруга збільшується, асимптотика прагнучи до значення, рівного едс(електрорушійна сила) джерела. Швидкість зміни напруги і струму залежить від ємкості конденсатора і опору в ланцюзі: чим більше ємкість і опір, тим длітельнєє процес зарядки. Через інтервал часу t = ( R + r C , званий постійною часу зарядки конденсатора, напруга на його обкладаннях досягає значення u з = 0,63 Е , а сила струму i =0,37 I про , де I про початкова сила струму, рівна відношенню едс(електрорушійна сила) до опору ланцюгу. Через інтервал часу 5t u з >0,99 Е , а сила струму i <0,01 I 0 , і з погрішністю менше 1% П. п. можна вважати таким, що закінчився. За час П. п. енергія електричного поля конденсатора збільшується від нуля до W з = 1/2ce 2 .

  Під час П. п. на окремих ділянках ланцюга можуть виникнути напруга і струми, напруга, що значно перевищують, і струми сталого режиму, тобто перенапруження і надструми. При неправильному виборі устаткування перенапруження можуть привести до пробою ізоляції, наприклад в конденсаторах, трансформаторах, електричних машинах, а надструми — до спрацьовування елементів захисту і відключення установки, до перегорання приладів, обгорання контактів, механічних пошкоджень обмоток унаслідок електродинамічних зусиль. П. п. грають виключно важливу роль в системах автоматичного регулювання, в імпульсній, обчислювальній і вимірювальній техніці, в електроніці і радіотехніці і в електроенергетиці.

  Літ.: Основи теорії ланцюгів, М.— Л., 1965; Нейман Л. Р., Демірчян До. С., Теоретичні основи електротехніки, т. 1, Л., 1967; Гинзбург С. Р., Методи вирішення завдань по перехідних процесах в електричних ланцюгах, 3 видавництва, М., 1967; Віників Ст А., Перехідні електромеханічні процеси в електричних системах, М., 1970; Теоретичні основи електротехніки, ч. 1, М., 1972; Бессонов Л. А., Теоретичні основи електротехніки, М., 1973.

  Би. Я. Жуховіцкий.

Схема зарядки конденсатора і зміна в часі струму в ланцюзі зарядки (а) і напруги на обкладаннях конденсатора (б): Е — едс(електрорушійна сила); I 0 — початкова сила струму в ланцюзі; До — ключ; R — обмежувальний резистор; З — конденсатор; i — струм зарядки; u з — напруга на обкладаннях конденсатора; t — час; t — постійна часу зарядки.