В цепях первого и второго порядка

Рассмотренный в предыдущих разделов метод расчета переходных процессов в линейных электрических цепях постоянного тока основан на решениидифференциальных уравнений классическим способом, поэтому он носит название классического метода расчета переходных режимов.

В заключение раздела, посвященного переходным процессам, целесообразно изложить последовательные этапы расчета, что систематизирует восприятие изложенного материала.

1. Определяется характер коммутации и изображается электрическая схема до и после коммутации.

2. Производится расчет установившихся режимов до и после коммутации, в результате которого определяются независимые начальные условия и установившиеся значения переменных состояния.

3. Производится расчет цепи для момента времени непосредственно после осуществления коммутации, из которого определяются зависимые начальные условия.

Примечание: данный расчет производится для цепей второго порядка.

4. Для цепи после коммутации составляются уравнения по законам Кирхгофа для мгновенных значений токов и напряжений.

5. Преобразуют уравнения таким образом, чтобы в качестве переменной величины было одно из переменных состояния: ток в индуктивности или напряжение на емкости.

6. Составляют характеристическое уравнение, определяют его корни.

7. В соответствии с видом корней и значениями переменной состояния в установившемся режиме записывают общее решение уравнения.

8. С использованием рассчитанных в пп. 2 и 3 начальных условий определяются произвольные постоянные.

9. Записывают ток и напряжение в реактивном элементе в окончательном виде с учетом постоянных интегрирования и строят кривые переходного процесса.

Помимо классического метода существуют иные подходы к решению задачи расчета переходных режимов. В настоящем пособии они не рассматриваются, поскольку в лабораторном практикуме исследуются простейшие цепи. Для ознакомления с другими методами расчета студентам следует обратиться к учебникам и учебным пособиям по курсу ТОЭ и ОТЦ.