Переходные процессы в цепи постоянного тока

Любые изменения в электрических цепях можно представить в виде переключения, называемом в общем случае коммутацией. Процессы, возникающие при переходе цепи из одного установленного режима в другой, называются переходными. Возникновение переходных процессов обусловлено наличием в цепи ёмкостных и индуктивных элементов, которые способны накапливать соответственно энергию электрического и магнитного поля.

Законы коммутации:

1)Ток в цепи с индуктивным элементом в начальный момент после коммутации (+0) имеет тоже значение, что и перед коммутацией (-0), т.е. ток через индуктивность не может измениться скачком.

i_L(+0)=i_L(-0)=i_L(0); iR+L(di/dt)=E; L(di/dt)→∞.

Скачкообразное изменение тока означает, что di/dt=∞, а величина тока, ЭДС и сопротивление конечны, тогда скачкообразное изменение тока через индуктивность противоречит 2-му закону Кирхгофа.

2)Напряжение на емкостном элементе в начальный момент времени после коммутации имеет тоже значение, которое оно имело перед коммутацией, т.е. напряжение на емкостном элементе не может измениться скачком. u_C(+0)= u_C(-0)= u_C(0); iR+ u_C=E; i=C(du_C/dt); CR(du_C/dt)+u_C=E;

Если напряжение на ёмкостном элементе изменится скачком, то du_C/dt→∞ и первое значение в формуле также →∞, а поскольку u_C величины конечные, то это привело бы к нарушению 2-го закона Кирх.

i_L(+0)=i_L(-0)=i_L(0) и u_C(+0)=u_C(-0)=u_C(0) – начальные условия переходного процесса.