Введение. Рассматриваемые ранее процессы в электрических цепях относятся к установившимся

Рассматриваемые ранее процессы в электрических цепях относятся к установившимся. Это такие процессы, при которых напряжение и токи либо неизменны во времени (цепи постоянного тока), либо представляют собой периодические функции времени (цепи переменного тока).

Наступлению установившегося процесса, отличного от первоначального режима работы, предшествует, как правило, переходный процесс, при котором напряжения и токи изменяются непериодически. Таким образом, переходный процесс возникает в электрической цепи при переходе от одного установившегося состояния к другому. Известно, что определение напряжений и токов в установившемся режиме сводится к нахождению частных решений дифференциальных уравнений электрической цепи. Способы отыскания таких решений были рассмотрены ранее.

Переход от одного режима работы цепи к другому может быть вызван любыми переключениями в этой электрической цепи. Такие переключения называются в электротехнике коммутацией, причем считается, что сам процесс переключения производится мгновенно (без затрат времени). Однако, при любом внезапном изменении структуры электрической цепи, имеющиеся запасы энергии электрических и магнитных полей не соответствуют запасам энергии в новом установившемся режиме, после произошедших изменений в электрической цепи.

Но энергия не может измениться скачком (на конечную величину за бесконечно малый промежуток времени)т.к. это приводит к бесконечно большой мощности ().

Поэтому новый режим в электрической цепи не устанавливается мгновенно. Время, затрачиваемое на возникновение нового установившегося состояния электрической цепи, называется временем переходного процесса.

Для завершения переходного процесса и наступления установившегося процесса теоретически требуется бесконечно большое время. Практически, время переходного процесса определяется малым интервалом, по истечении которого токи и напряжения настолько приближаются к установившимся, что разница оказывается почти неощутимой. Энергия, накопившаяся в реактивных элементах электрической цепи расходуется (переходит в тепловую) на сопротивлениях. Чем интенсивнее этот переход, тем быстрее протекает переходный процесс. Подбирая соответствующие параметры цепи (элементы R, L, C) можно ускорить или замедлить переходный процесс.

Переходные процессы могут быть нежелательным и опасными, например, при коротких замыканиях в энергетических системах. Однако, переходные процессы могут представлять собой естественный, нормальный режим работы цепи, например, в радиопередающих или радиоприёмных устройствах или системах автоматического регулирования.