什么是暂态过程_威廉希尔官方网站 暂态过程产生的原因

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  暂态过程

  当一个自感与电阻组成LR威廉希尔官方网站 ,在0突变到u或u突变到0的阶跃电压的作用下,由于自感的作用,威廉希尔官方网站 中的电流不会瞬间突变;与此类似,电容和电阻组成的RC威廉希尔官方网站 在阶跃电压的作用下,电容上的电压也不会瞬间变化。这些都是暂态过程。

  暂态过程一般时间很短,但这一过程中出现的现象却很重要。某些电气设备由于开关操作所引起的暂态过程,可能出现比稳态时大数倍至数十倍的电压或电流,从而威胁电气设备和人身安全,因此在设计中要考虑到暂态过程的影响。另外,在电子威廉希尔官方网站 中,暂态过程往往又有各种巧妙的应用。

  在含有电容或电感的威廉希尔官方网站 两端,电压发生突变时,威廉希尔官方网站 中的电流从初始值变化到趋于稳定。威廉希尔官方网站 具有暂态过程的特性叫做电磁惯性。暂态过程所经历的时间叫做威廉希尔官方网站 的时间常数。时间常数可以表示威廉希尔官方网站 电磁惯性的强弱。对于由电阻R和电感L串联的威廉希尔官方网站 ,在通电时,电流强度从零增加到某一稳定值,断电时,电流强度从某值降为零,所用的时间常数均为τ=L/R对于电阻R和电容C串联的威廉希尔官方网站 ,相应的时间常数则为τ=RC利用威廉希尔官方网站 暂态过程的特性,可以制成时间继电器。

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  工程上人们会有这样的概念:电动机从停止状态(一种稳定状态)启动时,其转速是从零逐渐增加,经过一段时间后,最后达到某个转速而稳定运行(另一种稳定转速);当电动机停车时,其转速也是从某稳定转速逐渐减小,经过一段时间后,最后到零。在含有电容和电感的威廉希尔官方网站 中,亦有类似的现象。

  如右图所示威廉希尔官方网站 ,开关s未闭合图前,电容器未充电,uC=0,i=0uC=0,i=0,威廉希尔官方网站 处于一种稳定状态。将开关S闭合,电容器C开始充电,其两端压由零逐渐升高,威廉希尔官方网站 中有电流i经过,一段时间后,当电容两端电压等于电源电动势,即uC=EuC=E时,电容器端电压不再升高,与此同时,威廉希尔官方网站 电流i也由最大值下降为零,电容器充电完毕,此时电容器处于另一个稳定状态。电容器的端电压从零增大到E,电流从最大值下降到零的变化过程,都需要一段时间,即电容端电压变化过程是一个渐变过程。如果威廉希尔官方网站 中只有电阻元件,则从一个稳态到另一个稳态是以跃变形式出现的,即不需要时间。

  电动机从某一转速下降为零之所以只能渐变,是因为电动机在转动过程中储存的动能不能瞬间耗尽,即表征动能的转速不能跃变。当有电容、电感元件的威廉希尔官方网站 进行换路,也就是接通、切断、短路、电压改变或参数改变时,会使威廉希尔官方网站 中的能量发生变化,而能量的变化是不能跃变的,在电感元件中储存的磁能12Li2C12LiC2在换路时不能跃变,所以电感威廉希尔官方网站 中的电流iLiL不能跃变;

  在电容元件中储存的电能12Cu2C12CuC2在换路时不能跃变,所以电容元件的端电压uCuC不能跃变。综上所述,威廉希尔官方网站 的暂态过程是由于储能元件的能量不能跃变而产生的。

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