CONCEPTUL DE fenomene tranzitorii în circuitele electrice
INSTALL numitele procese în care tensiunile și curenții din circuit sunt neschimbate (constantă) sinusoidală sau periodică. proces de tranziție de apel în circuitul electric în tranziția de la o stare de echilibru la altul. Acest proces are loc, de exemplu, schimbarea bruscă a rezistenței circuitului. Dacă circuitul are doar surse de forță electromotoare sau curent și rezistență activă, trecerea de la o stare de echilibru la altul este instantaneu, t. E., fără tranziție. Apariția procesului de tranziție, datorită faptului că inductanța și capacitatea de energie a circuitului nu se poate schimba instantaneu, t. E. Salt. Pentru a face un circuit cu inductanță și capacitate sau curenți de tensiune trec de la o valoare constantă la alta are nevoie de timp.
Durata procesului de tranziție este teoretic infinită. În calculele practice cu o precizie de până la 3% consideră că această durată egală Zτ unde τ - timpul de circuit constant. Eroarea de calcul de 1% din durata tranzitorie este considerată 5τ egal.
Baza de calcul a regimurilor tranzitorii stabilite de comutare legi.
Prima lege de comutare: curent în inductanță de circuit nu se poate schimba brusc.
A doua lege a comutare: tensiunea pe capacitate nu se poate schimba brusc.
Sensul fizic al primei comutării a legii este că energia stocată în curentul prin inductor este determinată de aceasta, adică. E.
Pentru că energia nu se poate schimba brusc, apoi, în consecință, curentul în inductor nu se schimbă brusc.
Energia stocată în rezervor este determinată de tensiune pe ea, adică. E.
Pentru că energia nu se poate schimba brusc, apoi, în consecință, tensiunea pe capacitate este nu sa schimbat brusc.
Să considerăm un exemplu simplu de tranziție: RL-switch-circuit de tensiune de curent continuu U via S (Figura 1a.) Cheie.
Fig. 1. Exemplu tranzitoriu
În acest caz, circuitul cheie înainte de curentul din circuit este deconectat (I∞1 = 0), adică. E. Prima (sursă) la starea de echilibru este egală cu curent zero. Al doilea mod este stabilit în trecerea curentului prin circuitul I∞2 = U / R (inductanță rezistență DC nu este). Curentul tranzitoriu i în circuit crește treptat exponențial de la (primul mod) de la zero la o valoare U / R (modul secundă).
Curentul din circuit se numește o tranziție și este descrisă de expresia
Se poate imagina că curentul în circuit este format din două componente (Figura 1b.):
unde Ilim = I∞2 -prinuzhdenny; ICB = I∞2 e - t / Ta - gratuit.
Aici e = 2,72. - baza logaritmilor naturali; Ta = L / R este un circuit de timp constant.
Fig. 1b prezintă diagrama de temporizare a curentului tranzitoriu și a componentelor forțate și libere.
În rețelele electrice cu RS Ta = 0,3 + 0,01 s, în rețelele de distribuție Ta = 0.05 secunde.
Tranzitorii în circuitele electrice complexe cu tensiunea de alimentare sinusoidală comutată sau permanentă se calculează prin calculul operațional, iar atunci când forma arbitrară de tensiune - folosind Duhamel integrală.
Procesele în lanțuri atunci când trec ele impulsuri scurte (cu durata de unitate - sute de microsecunde) este numit val. apar procese Wave, de exemplu, atunci când lovituri de trăsnet într-o linie și când comutații (activa și dezactiva) circuite electrice cu elemente inductive sau capacitive. Pericolul proceselor val este posibilitatea de a vizita în timpul val lor existență nu este permisă pentru izolarea echipamentelor electrice. Pentru a proteja echipamentul împotriva unor astfel de supratensiunilor stabili dispozitive speciale - descărcătoare și descărcătoare (ARF).