Тема 4. Перехідні процеси в електричних колах

Перехідний процес в електричному колі – електромагнітний процес, що виникає в електричному колі при переході від одного сталого режиму роботи до іншого. Перехідні процеси виникають в електричних колах, наприклад, при вмиканні до джерела живлення та вимиканні від нього, зміні параметрів елементів електричного кола. 

Для математичного аналізу особливостей перехідних процесів в електричних колах використовують два закони комутації. За їх допомогою виявляють початкові умови перехідних процесів.

Перший закон комутації: сила струму в електричному колі з індуктивним елементом (ідеальною котушкою індуктивності) не може змінитися стрибкоподібно. Якщо припустити стрибкоподібну зміну сили струму, то це вимагатиме нескінченної величини ЕРС самоіндукції. Математично перший закон комутації записується наступним чином:

  ,                                                          (4.1)

де eL – ЕРС самоіндукції, [В]; L – індуктивність, [Гн]; i – сила струму, [А]; t – час, [с].

Другий закон комутації: напруга на ємнісному елементі (обкладинках конденсатора) та його заряд не можуть змінюватися стрибкоподібно. В іншому випадку сила струму у колі буде нескінченно великою. Математично другий закон комутації записується наступним чином:

,                                                 (4.2)

де i – сила струму, [А]; Q – заряд ємнісного елемента, [Кл]; t – час, [с]; 
C – ємність, [Ф]; uC – напруга на затискачах ємнісного елемента, [В].