6.3. Понятия о переходных процессах в электрических цепях и Понятие о коммутации

Переходные (нестационарные) процессы возникают в результате коммутаций электрической цепи. Под коммутацией понимают любое скачкообразное изменение нарушающее установившейся режим. Это различные включения и выключения как пассивных, а также активных элементов, что приводит к изменению топологии цепи, или ее параметров, а также изменения параметров воздействующих сигналов. Обычно считают, что коммутация совершается мгновенно. Таким образом, мгновенное изменение входного сигнала, топологии электрической цепи или ее параметров называют коммутацией.

Переход электрической цепи из одного энергетически стационарного состояния в другое происходит не мгновенно. Время, за которое цепь, переходит из одного энергетического состояния в другое, называется временем переходного процесса.

Переходной процесс связан с энергоемкими элементами, входящими в цепь. К энергоемким элементам относят емкость и индуктивность. Исходя из того, что запасенная энергия является непрерывной функцией времени, то следует, что ток через индуктивность и напряжение на емкости, также являются непрерывными функциями времени. Этот вывод формулируется в виде законов коммутации.

Первый закон коммутации: В начальный момент времени после коммутации ток через индуктивность сохраняет такое же значение, как и непосредственно перед коммутацией: i_L(+0) = i_L(-0).

Второй закон коммутации: В начальный момент времени после коммутации напряжение на емкости сохраняет такое же значение, как и непосредственно перед коммутацией: u_C(+0) = u_C(-0).