Законы коммутации

Содержание

Слайд 2

6.1. Законы коммутации Переходным процессом называют процесс, возникающий при переходе цепи

6.1. Законы коммутации

Переходным процессом называют процесс, возникающий при переходе цепи из

одного устойчивого режима к другому.
Скачкообразное изменение в электрической цепи называется коммутацией.
Время, в течении которого происходит коммутация, значительно меньше времени, в течении которого проходит переходный процесс и считается равным нулю.
Слайд 3

6.1. Законы коммутации 1-й закон коммутации: ток в ветви с индуктивным

6.1. Законы коммутации

1-й закон коммутации: ток в ветви с индуктивным элементом

не может измениться скачком.
(ток в индуктивности до коммутации равен току в индуктивности в начальный момент после коммутации)
Слайд 4

6.1. Законы коммутации 2й закон коммутации: напряжение в ветви с емкостным

6.1. Законы коммутации

2й закон коммутации: напряжение в ветви с емкостным элементом

не может измениться скачком.
(напряжение на емкости до коммутации равно напряжению на емкости в начальный момент после коммутации)
Слайд 5

6.2. Переходный процесс в RC-цепи Методы анализа переходного процесса 1. Классический

6.2. Переходный процесс в RC-цепи

Методы анализа переходного процесса

1. Классический метод анализа.
2.

Операторный метод анализа.
3. Спектральный метод анализа.
4. На основе интеграла Дюамеля.
Слайд 6

6.2. Переходной процесс в RC-цепи Классический метод анализа переходного процесса состоит

6.2. Переходной процесс в RC-цепи

Классический метод анализа переходного процесса состоит в

решении дифференциального уравнения, описывающего цепь (уравнение Кирхгофа), с учетом начальных и конечных условий (устойчивых состояний электрической цепи до и после коммутации)
Слайд 7

Начальные условия: до начала коммутации конденсатор был заряжен до напряжения UС0. 6.2. Переходный процесс в RC-цепи

Начальные условия: до начала коммутации конденсатор был заряжен до напряжения UС0.

6.2.

Переходный процесс в RC-цепи
Слайд 8

6.2. Переходный процесс в RC-цепи Дифференциальное уравнение переходного процесса: Начальные условия: Конечные условия:

6.2. Переходный процесс в RC-цепи

Дифференциальное уравнение переходного процесса:

Начальные условия:
Конечные условия:

Слайд 9

6.2. Переходный процесс в RC-цепи Решение дифференциального уравнения ищут в виде

6.2. Переходный процесс в RC-цепи

Решение дифференциального уравнения ищут в виде суммы

свободной и принужденной составляющих

Свободная составляющая соответствует решению общего уравнения переходного процесса.
Принужденная составляющая соответствует напряжению для установившегося после коммутации режима.

Слайд 10

6.2. Переходный процесс в RC-цепи Зависимость напряжения конденсатора от времени Постоянная времени

6.2. Переходный процесс в RC-цепи

Зависимость напряжения конденсатора от времени

Постоянная времени

Слайд 11

6.2. Переходный процесс в RC-цепи Зависимость тока в цепи от времени

6.2. Переходный процесс в RC-цепи

Зависимость тока в цепи от времени

Слайд 12

6.2. Переходный процесс в RC-цепи Изменение напряжения (и тока) происходит с

6.2. Переходный процесс в RC-цепи

Изменение напряжения (и тока) происходит с постоянной

относительной скоростью, которую характеризует постоянная времени.
Постоянная времени зависит от параметров цепи: R и C.
Напряжение на конденсаторе не может измениться скачком, но ток – может. Чем меньше сопротивление в цепи и чем больше разница начального и конечного напряжения конденсатора, тем больше импульс тока.
Слайд 13

6.3. Переходный процесс в RL-цепи

6.3. Переходный процесс в RL-цепи

Слайд 14

6.3. Переходный процесс в RL-цепи Зависимость тока в цепи от времени Постоянная времени

6.3. Переходный процесс в RL-цепи

Зависимость тока в цепи от времени

Постоянная времени

Слайд 15

6.3. Переходный процесс в RL-цепи Зависимость напряжения на катушке от времени

6.3. Переходный процесс в RL-цепи

Зависимость напряжения на катушке от времени

Слайд 16

6.3. Переходный процесс в RL-цепи Изменение тока в RL-цепи происходит с

6.3. Переходный процесс в RL-цепи

Изменение тока в RL-цепи происходит с постоянной

относительной скоростью, характеризующейся постоянной времени.
Ток в индуктивном элементе не может измениться скачком, но напряжение – может. Чем выше активное сопротивление цепи, тем выше скачки напряжения.
Слайд 17

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи

Слайд 18

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи Принужденная составляющая напряжения конденсатора Свободная составляющая – решение дифференциального уравнения

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи

Принужденная составляющая напряжения конденсатора

Свободная составляющая – решение

дифференциального уравнения
Слайд 19

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи Решение уравнения ищем в виде р1

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи

Решение уравнения ищем в виде

р1 и р2

– корни характеристического уравнения
Слайд 20

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи Вариант 1: корни характеристического уравнения – комплексно-сопряженные числа

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи

Вариант 1: корни характеристического уравнения – комплексно-сопряженные

числа
Слайд 21

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи Вариант 2: корни – действительные числа

6.4. Переходный процесс в RLC-цепи

Вариант 2: корни – действительные числа