4.2.2.2. Замикання накоротко – кола

Коло було увімкнене під постійну напругу , а в момент замикається накоротко (рис. 4.2,а)

Після комутації маємо . Усталений струм також. Отже, струм перехідного процесу визначається тільки вільною складовою :

(4.14)

Стала інтегрування визначається початковим значенням струму. До моменту комутації в колі був струм , а, так як, струм індуктивності не може змінитись стрибком, то й в момент комутації .

Запишемо рівність (4.14) для моменту комутації :

.

Звідси: .

Таким чином, струм перехідного процесу:

. (4.14,а)

За час рівний постійній часу струм у колі зменшується в рази. Чим більша постійна , тим повільніше затухає струм.

З рівності (4.14,а) слідує, що струм через нескінченно великий проміжок часу . Практично ж за час .

Введення в котушку феромагнітного осереддя значно збільшує постійну часу кола, так як збільшується індуктивність котушки , але внаслідок цього коло стає нелінійним. Наприклад, постійна часу обмотки збудження великого гідрогенератора може сягати до 5 сек.

4.2.2.3. Відключення - кола, зашунтованого великим опором, від джерела постійної напруги

Усталена складова струму , так як з часом енергія магнітного поля котушки розсіється на опорах і . Отже, перехідний струм буде визначатись тільки вільною складовою :

, (4.15)

де постійна часу кола .

До комутації в котушці протікав струм , а, значить, і в момент комутації .

Для визначення сталої інтегрування А підставимо в ліву частину рівності (4.15) значення , а в праву частину – .

Маємо: . Звідси: .

Тоді перехідний струм:

. (4.15,а)

До комутації до опору була прикладена напруга .

В момент комутації:

, (4.16)

тобто напруга отримує стрибок (рис.4.3,б).

Якщо , наприклад, до котушки індуктивності з малим активним опором паралельно під’єднаний вольтметр з великим внутрішнім опором , то при відключенні кола від постійної напруги , напруга на опорі в перший момент збільшиться в разів і вольтметр може перегоріти.

Щоб уникнути великих перенапруг при відключенні кіл постійного струму з великою індуктивністю, їх попередньо замикають на малий опір.

4.2.2.4. Увімкнення - кола під постійну напругу

Струм усталеного режиму: .

Перехідний струм:

. (4.17)

Якщо початкові умови були нульові, тобто , то й і вираз (4.17) при запишеться: , звідки .

Тоді перехідний струм:

. (4.17,а)

Напруга на індуктивності:

. (4.18)

Криві перехідного процесу й наведені на рис.4.4,б. Згідно з (4.18) напруга на індуктивності в момент комутації одержує стрибок, рівний прикладеній напрузі :

.