1. Индуктивті элементі бар тізбектерде ток аз уақыт ішінде секіріп өзгере (өсіп не азайып) алмайды;

2. Тізбектің сыйымдылықты элементтерінде кернеу аз уақыттың ішінде секіріп (өсіп не азайып) өзгере алмайды.

Өтпелі үрдістер көбіне коммутацияның салдарынан пайда болады.

Коммутация деп тізбектерді қосуды, қайталап қосуды, ажыратуды немесе ауыстырып қосуды айтады.

Өтпелі үрдістің уақыты аз болғанымен, ондағы ток пен кернеудің өзгерісінен электрлік қондырғылардың орнықты жұмысы бұзылады, кейде істен шығып та қалуы мүмкін.

Өтпелі үрдіс кезінде ток пен кернеу олардың еркін және қалыптасқан мәндерінің қосындысына тең деп есептелінеді:

(1.5)

(1.6)

Мұндағы: i және u- өтпелі үрдіс кезіндегі ток пен кернеу; - еркін ток пен еркін кернеу; -қалыптасқан ток пен кернеу.

Электр көзінің кернеуін нөлге тең деп алғанда индуктивті элементтің магнит өрісі мен сыйымдылықты элементтің электр өрісінің энергиясы туғызатын ток пен кернеуді еркін ток және еркін кернеу деп атайды.

Өтпелі ұрдіс аяқталғаннан кейінгі ток пен кернеуді қалыптасқан ток және қалыптасқан кернеу деп атайды.

12. R,l және r,с тізбектеріндегі өтпелі үрдістерді көрсетіңіз.

R,L тізбегіндегі өтпелі үрдістер.

Индуктивті шарғылар тұрақты және айнымалы ток тізбектерінде кеңінен қолданылады. Мысалы, тұрақты және айнымалы тоқ машиналарының орамалары, тұрақты және айнымалы тоқ электромагниттері мен релелерінің шарғылары, т.б.

Енді осы тұрақты және айнымалы тоқ тізбектеріндегі шарғылардағы өтпелі үрдістерді қарастыралық.

Коммутациядан кейін тоқ нөлден бастап қалыптасқан мәніне дейін өседі:

(1.7)

мұндағы R-шарғының тұрақты тоққа кедергісі.

Өтпелі тоқтың өзгеру заңдылығын коммутациядан кейінгі мезет үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша жазылған өрнектен табуға болады:

немесе (1.8)

мұндағы - уақыт тұрақтысы деп аталады, өйткені оның өлшемдігі уақыт бірлігіне тең.

Айнымалы шамаларды бөліп, (1.8) дифференциалды теңдеуін шешсе

Бұдан

(1.9)

Коммутацияның бастапқы мезетінде, яғни t=0 уақытта, ток нөлге тең, i=0. Осы бастапқы шарттар бойынша (1.9) теңдігінен интегралдау тұрақтысы:

.

Интегралдау тұрақтысының осы мәнін (1.9) теңдігіне қойса

(1.10)

(1.5) және (1.7) теңдіктерін ескерсе

(1.11)

(1.12)

(1.5), (1.7) және (1.12) теңдіктері бойынша тұрғызылған токтың уақыттан тәуелдігінің графиктері 1.2-суретте келтірілген.

Осы графиктерден және теңдіктерден көрініп тұрғандай, еркін ток пен өтпелі ток экспонента бойынша өзгереді: мұнда еркін ток –I_қ-дан 1-ге дейін экспонента бойынша азайып, ал өтпелі ток экспонениа бойынша 0-ден I_қ-ға дейін өседі. Уақыт тұрақтысы осы тоқтардың өсу тездігін көрсетеді. Ол тек қана тізбектің индуктивтілігі мен активті кедергісіне байланысты: индуктивтілік активті кедергіге қарағанда көп болса токтың өсуі баяу болады және үрдістің уақыты ұзарады.

1.2-сурет.

Практикада өтпелі үрдіс (3..4) уақыт өткенде аяқталады деп есептелінеді.

Активті кедергі мен индуктивтіліктегі кернеулер

(1.13)

. (1.14)

О сы теңдеулер бойынша кернеудің уақыттан тәуелдігінің графиктерін тұрғызса (1.3-сурет), активті кедергінің кернеуінің 0-ден электр көзінің кернеуі U-ға дейін көбейетінін, ал индуктивтіліктің кернеуінің электр көзінің кернеуі U-дан 0-ге дейін азаятынын анықтауға болады. Мұның себебі шарғыда өздік индукция Э.Қ.К-нің пайда болуында.

1.3-сурет.

Электр көзінің кернеуі

(1.15)

Осы тізбек үшін Кирхгофтың екінші заңы бойынша

Ri+u_L=u (1.16)

Шарғының өздік индукция Э.Қ.К-і индуктивтік кернеумен теңдестірілетіндіктен U_L=-e_L=L .

Кернеудің мәндерін (1.16) теңдігіне қойса

. (1.17)

Қалптасқан тоқ

, (1.18)

Мұндағы

. (1.19)

Еркін тоқты шарғының магнит өрісінің энергиясы тудыратын (электр көзінің нөлге тең)

(1.19)