Контрольные вопросы:

1. Что называется откликом в RL цепи?

2. Что называется откликом в RС цепи?

3. Что называется воздействием в RL цепи?

4. Что называется воздействием в RС цепи?

Задание на срс и срсп

Решение задач из «Сборника задач и упражнений по курсу ТЭЦ», стр. 85

Глоссарий

№	На русском языке	На казахском языке	На английском языке
1	Отклик	Қайтару	Response
2	Воздействие	Әсер	Influence
3	Временная ось	Уақтылы ось	Temporary axis
4	Тангенс угла наклона	Тангенс бүгілу бұрышы

Свободные графы глоссария заполнить самостоятельно

Лекция 7 Переходные процессы. Переходные процессы в rl- цепях.

Общие сведения

До сих пор рассматривались установившиеся процессы, при которых токи и напряжения были либо постоянными, либо изменялись по периодическому закону. Как правило, установившемуся процессу предшествует переходной процесс, при котором токи и напряжения изменяются по непериодическому закону.

Коммутация- это переход од одного режима к другому (изменение параметров цепи, включение, отключение цепей).

Наличие переходных процессов в цепях, содержащих L и С обусловлено тем, что эти элементы способны запасать и отдавать энергию, на что требуется время. Теоретически переходные процессы длятся бесконечно долго, а практически, это небольшой интервал времени, через которое ток и напряжение в цепи достигают значения, близкого к установившемуся.

В цепи, содержащей только резистивное сопротивление, переходной процесс не возникает.

Законы коммутации

1-ый закон коммутации

Ток в катушке в начальный момент времени после коммутации имеет такое же значение, что и до коммутации, а затем начинает плавно изменяться.

Ток в катушке не может измениться скачком, а напряжение может измениться скачком.

2-ой закон коммутации

Напряжение на емкости в начальный момент времени после коммутации имеет такое же значение, что и до коммутации, а затем плавно изменяется.

Напряжение на емкости не может измениться скачком, а ток в цепи может измениться скачком.

Понятия и

Под будем понимать момент времени до коммутации, момент времени сразу после коммутации обозначим .

Значения тока в катушке и напряжения на емкости в начальный момент времени называют независимыми начальными значениями.

Для дальнейшего анализа переходных процессов примем следующие обозначения токов и напряжений

-ток в цепи до коммутации

- напряжение до коммутации

- ток в цепи в момент коммутации

- напряжение в момент коммутации.

Составление уравнений электрического равновесия цепи при коммутациях

Уравнения составляются только для мгновенных значений токов и напряжений и для момента времени сразу после коммутации. Так как, и катушка и конденсатор являются накопителями энергии, мгновенные значения напряжения на емкости и тока в катушке связаны через производные , . При составлении уравнений применяют второй закон Кирхгофа: .

Если цепь содержит один накопитель энергии (RL и RC- цепи), то такие цепи называют цепями первого порядка. Процессы в этих цепях описываются дифференциальными уравнениями первого порядка.

Если цепь содержит два накопителя энергии (RLC- цепь), то такие цепи называют цепями второго порядка. Процессы в этих цепях описываются уравнениями второго порядка.

Из курса математики должно быть известно, что решением дифференциального уравнения первого порядка является сумма двух решений - общего и частного, но при анализе переходных процессов эти решения будем называть: составляющая вынужденная и составляющая свободная . Решение уравнения будет представлять сумму вынужденной и свободной составляющих. Т.е. переходный процесс будет рассматриваться как результат наложения двух процессов: вынужденного и свободного. Вынужденный процесс создается в результате воздействия внешнего источника, а свободный возникает без воздействия внешних источников за счет изменения запаса энергии, накопленной в электрическом и магнитном полях до начала переходного процесса.

Включение RL- цепи к источнику постоянного напряжения

По второму закону Кирхгофа составляем уравнение

, переставляя слагаемые и разделив все члены уравнения на , получим:

, где - установившееся значение тока.

Отношение получила название постоянной времени. Единицы измерения постоянной времени (секунда).

, полученное уравнение является дифференциальным, интегрируя его почленно и определяя постоянную составляющую, находим закон изменения тока при переходном процессе включения катушки на постоянное напряжение:

,А

Эдс самоиндукции

График изменения тока в катушке и эдс самоиндукции при включении катушки на постоянное напряжение

Короткое замыкание RL- цепи

По второму закону Кирхгофа составляем уравнение

, решив данное уравнение, найдем закон изменения тока

,А

Закон изменения эдс самоиндукции

График изменения тока в катушке и эдс самоиндукции при коротком замыкании в RL- цепи