Входное сопротивление реального трансформатора
- сопротивление
первичной обмотки
- вносимое
сопротивление из вторичной обмотки в
первичную.
Переходные процессы в электрических цепях Основные понятия о переходных процессах
В электрических цепях различают установившийся режим работы и переходной режим работы.
Установившийся - это такой режим, когда все токи и напряжения являются строго периодическими функциями времени или постоянными величинами. Энергетическое состояние цепи в том случае можно оценить максимальными величинами запасов энергии в энергоемких элементах - индуктивностях и емкостях.
;
Переходнымрежимом работы называется режим перехода электрической цепи из одного устоявшегося состояния в другое установившееся состояние с другим запасом энергии. Этот процесс происходит в общем случае не мгновенно, а длится какое-то время, если есть энергоемкие элементы. Если в цепи одни резисторы (идеальная цепь), то - мгновенно. Имеются такие инерционные резисторы, где процесс перехода занимает какое-то время. Переходной процесс начинается обычно после каких-то скачкообразных изменений в электрической цепи. Технически это обеспечивается срабатыванием специальных коммутационных элементов или ключей (механических, электронных или электромагнитных). При коммутации обычно первую коммутацию принимают за начало отсчетаt1ком=0.
При исследовании переходных процессов рассматриваются следующие моменты времени:
- до коммутации t<0
- непосредственно перед коммутацией t=0__
- в момент коммутации t=0
- непосредственно после коммутации t=0+
- после окончания переходного процесса t
Теоретически процесс длится бесконечно долгое время.
В установившемся режиме различают режим постоянного тока, режим переменного тока, гармонического тока, периодического тока.
Законы коммутации
Для анализа переходного процесса используют основные физические положения о непрерывности потокосцепления в индуктивных элементах и заряда в емкостных элементах.
Математически первый закон коммутациизапишется в виде формулы:
(0-)=(0)=(0+)
Суммарное потокосцепление индуктивных элементов в цепи не может изменяться скачком в момент коммутации и является непрерывной функцией времени. В момент коммутации оно равно непосредственному значению перед коммутацией и непосредственному значению после коммутации
(0-=0+=значению вt0).
Частный случай: если индуктивные элементы в момент коммутации не меняют свои параметры, то закон коммутации будет справедлив для токов индуктивных элементов, поскольку потокосцепление
к(t) =Lк·iк(t),Lк=const,iLк(0-) =iLк(0) =iLк(0+).
Математическая запись второго закона коммутацииимеет вид:
q(0-) =q(0) =q(0+)
Частный случай: qк =Cк·uСк,Cк=const,uCк(0-) =uCк(0) =uCк(0+).
Физическое обоснование этих законов обусловлено невозможностью получения бесконечно больших величин.
Начальные и конечные условия
Начальными условияминазываются значения электрических величин в начальный момент времениt=0 - в момент коммутации. Те из них, которые связаны с законами коммутации называютсянезависимымиостальные величины -зависимыми. Значения величин после окончания переходного процесса (t) начальными условиями (iLк(0) uCк(0) ) ,
называются конечными условиями или значениями. Они могут быть постоянными или периодическими (установившимися).