Реферат Перехідні процеси в лінійних електричних ланцюгах

1) Загальні відомості

Як і при розрахунку усталених режимів, для розрахунку перехідного процесу в електричному ланцюзі всі вхідні в неї електротехнічні пристрої являють відповідними моделями, тобто схемами заміщення, які містять резистивні, індуктивні і ємнісні елементи, джерела ЕРС та струму , а також комутаційні ключі.

При розгляді перехідних процесів в лінійних електричних ланцюгах з зосередженими параметрами виключають нелінійний елемент - електричну дугу або іскру, яка виникає на контактах перемикача під час комутації. Для виключення впливу електричної дуги, приймають, що тривалість комутації в порівнянні з тривалістю перехідного процесу дуже мала, тобто теоретично миттєва. При розрахунку перехідного процесу в електричному ланцюзі допускають, що до моменту комутації попередні перехідні процеси закінчилися. Теоретично перехідний процес триває нескінченно великий час, але на практиці можна вважати, що він закінчується, тобто в ланцюзі виникає сталий режим, через незначний час. Час перехідного процесу відраховується від моменту комутації. p align="justify"> Зміни струмів і напруг викликають одночасна зміна енергії електричного і магнітного полів, пов'язаних з елементами ланцюга - ємностями і індуктивностями. Проте енергія електричного і магнітного полів можуть змінюватися тільки безперервно, так як стрибкоподібне зміна вимагало б від джерела нескінченно великої потужності. На цьому міркуванні засновані два закони комутації. p align="justify"> Перший закон комутації. У будь-якої гілки з індуктивністю струм (і магнітний потік) не може змінитися стрибком і в момент комутації зберігає те значення, яке він мав безпосередньо перед моментом комутації і починає змінюватися саме з цього значення, тобто:

, (1.1)

де - значення струму в гілці з індуктивністю безпосередньо після комутації; - струм в індуктивності безпосередньо перед комутацією.

Другий закон комутації. Напруга на ємнісному елементі (і заряд на її обкладаннях) відразу після комутації зберігає те значення, яке воно мало безпосередньо перед моментом комутації, тобто:

, (1.2)

де - напруга на ємності безпосередньо після моментом комутації; - напруга на ємності безпосередньо перед моментом комутації.

Дійсно, якщо припустити, що струм, що протікає через індуктивний елемент зміниться стрибком, то енергія магнітного поля на ньому, яка прямо пропорційна квадрату цього струму, теж зміниться стрибком. Стрибкоподібне зміна напруги на ємнісному елементі, також призведе до стрибкоподібної зміни енергії електричного поля всередині нього, так як ця енергія прямо пропорційна квадрату падіння напруги на цьому елементі. Так як потужність дорівнює першої похідної від енергії за часом, зміна енергії на кінцеве зна...