Причины возникновения переходных процессов в электрических цепях

Тема 5. Класичний метод аналізу перехідних процесів в лінійних електричних колах.

Полоса пропускания

Важной характеристикой ПКК является полоса пропускания.

Полосой пропускания последовательного колебательного контура назы­вается диапазон частот вблизи резонансной, на границах которого амплитуда тока в контуре снижается до уровня 0,707 своего максимального значения.

Полоса пропускания включает в себя частоты от нижней граничной до верхней граничной (рис. 12.3).

Разность граничных частот называется абсолютной полосой пропускания:

Найдем значения граничных частот полосы пропускания.

Для полосы пропускания контура

Таким образом, полоса пропускания последовательного колебательного контура определяется его добротностью и обратно пропорционально ей. Чтобы изменить полосу пропускания, необходимо изменить добротность контура.

Различают два режима работы электрической цепи: установившийся (стационарный) и неустановившийся (переходный, нестационарный). Установившимся называют такой режим, при котором токи, напряжения и э.д.с. в цепи являются или постоянными, или периодическими функциями времени. В предыдущих разделах рассматривался только этот режим.

Неустановившимся режимом или переходным процессом в электрической цепи называют электромагнитный процесс, возникающий в цепи при переходе от одного установившегося режима к другому.Этот процесс возникает в электрических цепях при коммутации.

Коммутацией называют подключение к цепям или отключение от них источников электрической энергии, а также скачкообразные изменения схемы цепи или параметров входящих в нее элементов. На схемах цепей коммутацию обычно обозначают в виде ключа со стрелкой, направление которой указывает, какое производится изменение (рис. 1,а—замыкание, рис. 1,б—размыкание цепи).

Рис.1,а Рис. 1,б

Считают, что коммутация происходит в течение бесконечно малого промежутка времени, т. е. мгновенно. Момент коммутации обычно принимают за начало отсчета времени, т. е. считают, что в момент коммутации t=0. При этом момент времени, предшествующий непосредственно моменту коммутации, обозначают t=0-, а момент времени, следующий непосредственно за моментом коммутации, обозначают t=0+.

Для завершения переходного и наступления установившегося процессов теоретически требуется бесконечно большое время. Практически время переходного процесса определяется малым интервалом, по истечении которого токи и напряжения настолько приближаются к установившимся значениям, что разница оказывается практически неощутимой.