Переходные процессы , вопросик Опции

[Konst]

Здравствуйте, ответьте пожалуйста на вопрос:
Возможно ли включение на переменное синусоидальное напряжение контуров RL, RC и RLC, не сопровождаемое переходным процессом, поясните физическую сторону явления?

[belok5]

нет, не возможно - законы коммутации никто не отменял. только R является линейным элементом, и гипотетически на нем не переходного процесса

[Konst]

Спасибо:)

[vavivlad]

Здравствуйте, ответьте пожалуйста на вопрос:
Возможно ли включение на переменное синусоидальное напряжение контуров RL, RC и RLC, не сопровождаемое переходным процессом, поясните физическую сторону явления?

Переходной процесс в рассматриваемой электрической цепи, содержащей один контур с RL, или RC, или RLC, всегда возникает при вынужденном изменении тока и напряжения на элементах L и (или) C. Это обусловлено невозможностью импульсного изменения тока в L и напряжения на C. На L напряжение может изменяться скачком, а ток нет, так как он определяет энергию магнитного поля L. На C напряжение не может изменяться скачком, так как оно определяет энергию электрического поля C, а ток может. Физически это изменение энергии требует мощности равной бесконечности.
Таким образом, имея контур RL включив его на переменное синусоидальное напряжение, как правило, вначале, скажем, в течение времени (3-5)*L/R будет переходной процесс. Физически это и определяет допустимую скорость, время и энергию переходного процесса. Далее ток и напряжения на элементах контура будут изменяться синусоидально, то есть два раза за каждый период походить через нулевое значение. Ток в цепи отстает по фазе от напряжения на входе (физически это значит: прикладываем напряжение к индуктивности и затем появляется ток). Следовательно, включать и выключать этот контур при фазе входного напряжения, соответствующей переходу тока через нулевое значение является оптимальным и, нет никаких переходных процессов.
Имея контур RC, следует проводить коммутации при переходе напряжения на C через нуль в установившемся режиме для соответствующей фазы входного напряжения.
Следует отметить, эти контуры содержат по единственному элементу способному накапливать и отдавать электроэнергию. Эта энергия не расходуется в резисторе, а обменивается с источником переменного синусоидального напряжения.
Контур RLC содержит два вышеуказанных элемента и здесь часть энергии обменивается между ними и часть с источником. Таким образом преодолеть переходный процесс невозможно.

[doro]

Со всем согласен за исключением одного. Хоть на конденсатор подаем напряжение с нуля, хоть на индуктивность - переходного процесса не будет. Соответственно, и при мягком включении RLC переходного процесса быть не должно. Впрочем, пишу навскидку, готов к дальнейшему обсуждению.

[vavivlad]

Переходной процесс в рассматриваемой электрической цепи, содержащей один контур с RL, или RC, или RLC, всегда возникает при вынужденном изменении тока и напряжения на элементах L и (или) C. Это обусловлено невозможностью импульсного изменения тока в L и напряжения на C. На L напряжение может изменяться скачком, а ток нет, так как он определяет энергию магнитного поля L. На C напряжение не может изменяться скачком, так как оно определяет энергию электрического поля C, а ток может. Физически это изменение энергии требует мощности равной бесконечности.
Таким образом, имея контур RL включив его на переменное синусоидальное напряжение, как правило, вначале, скажем, в течение времени (3-5)*L/R будет переходной процесс. Физически это и определяет допустимую скорость, время и энергию переходного процесса. Далее ток и напряжения на элементах контура будут изменяться синусоидально, то есть два раза за каждый период походить через нулевое значение. Ток в цепи отстает по фазе от напряжения на входе (физически это значит: прикладываем напряжение к индуктивности и затем появляется ток). Следовательно, включать и выключать этот контур при фазе входного напряжения, соответствующей переходу тока через нулевое значение является оптимальным и, нет никаких переходных процессов.
Имея контур RC, следует проводить коммутации при переходе напряжения на C через нуль в установившемся режиме для соответствующей фазы входного напряжения.
Следует отметить, эти контуры содержат по единственному элементу способному накапливать и отдавать электроэнергию. Эта энергия не расходуется в резисторе, а обменивается с источником переменного синусоидального напряжения.
Контур RLC содержит два вышеуказанных элемента и здесь часть энергии обменивается между ними и часть с источником. Таким образом преодолеть переходный процесс невозможно.

Оставим физику лирикам. Выберем в качестве примера последовательное соединение резистора ® и индуктивности (L). Допустим, что эта цепь подключается к ЭДС (с амплитудой E) переменного (u) синусоидального напряжения (частотой f) и начальной фазой (электрическим углом alfa):

u = E sin (2 pi f t + alfa),

где: t – текущее время, при этом t = 0 соответствует моменту подключения, а pi = 3,14.

Замыкание цепи приведет к возникновению переменного тока i. Он равен сумме принужденного тока: Iпр и свободного тока: Iсв.

Известно, что Iпр = (E/z) sin (2 pi f t + alfa – fi ),

где: z = квадратный корень из суммы: двух квадратов: R + 2 pi f L – комплексное сопротивление цепи;

fi = arctg (2 pi f L/R) – фазовый угол цепи (разность фаз напряжения и тока).

Известно, что Iсв = A exp (-t/tau),

где: A = (- E/z) sin (alfa – fi) – начальное значение свободного тока;
tau = L/R – постоянная времени цепи.

Известно, что если Iсв тождественно = 0, то в цепи сразу возникает принужденный ток, который и является установившимся, а как принято считать он наступает спустя (3 – 5) tau.

A = 0 при alfa = fi, далее Iсв = 0. Таким образом, подключение ЭДС к цепи с начальной фазой равной fi приведет к отсутствию, так называемого переходного процесса в данной цепи.

[kshizac]

А что за мягкое включение? Я вот думаю, будет ли переходный процесс в RLC контуре, если емкость и индуктивность скомпенсированы?