電路中的瞬態過程
瞬態過程並不罕見，而且不僅是電路的特徵。可以從發生這種現象的物理學和技術的各個領域引用許多例子。
例如，倒入容器中的熱水逐漸冷卻，其溫度從初始值變為與環境溫度相等的平衡值。從靜止狀態帶來的擺進行阻尼振盪並最終返回到其原始靜止狀態。當電氣測量設備連接時，它的指針在停在相應的刻度分度之前，會圍繞刻度上的這個點擺動幾次。
電路的穩態和瞬態模式
在分析流程時 電路 您應該遇到兩種操作模式：已建立（固定）和瞬態。
連接到恆定電壓（電流）源的電路的穩態模式是一種模式，其中電路的各個分支中的電流和電壓隨時間恆定。
在連接到交流電源的電路中，穩態的特點是支路中電流和電壓的瞬時值週期性重複......在電路以穩態模式運行的所有情況下，理論上可以繼續無限期地，假定有源信號的參數（電壓或電流）以及電路的結構及其元件的參數不會改變。
靜止模式下的電流和電壓取決於外部影響的類型和電氣目標的參數。
瞬態模式（或瞬態過程）被稱為在從一種靜止狀態過渡到另一種靜止狀態的過程中出現在電路中的模式，它與前一種模式有某種不同，以及伴隨這種模式的電壓和電流 - 瞬態電壓和電流... 電路穩態的變化可能由於外部信號的變化而發生，包括打開或關閉外部影響源，或者可能是由電路本身的開關引起的。
電路切換——切換電路元件的電氣連接、斷開半導體器件的過程 (GOST 18311-80)。
在大多數情況下，理論上可以假設切換是瞬時發生的，即電路中的各種開關無需花費太多時間即可完成。圖中的開關過程通常用開關附近的箭頭表示。
實際電路中的瞬態過程很快......它們的持續時間為十分之一、百分之一甚至百萬分之一秒。這些過程的持續時間很少達到幾秒鐘。
自然地，問題出現了是否通常有必要考慮持續時間如此短的瞬態狀態。只能針對具體情況給出答案，因為在不同的條件下它們的作用是不一樣的。當作用在電路上的信號持續時間與瞬態模式的持續時間相稱時，它們在設計用於放大、形成和轉換脈衝信號的設備中尤為重要。
瞬變會導致脈衝形狀在通過線性電路時失真。如果不考慮瞬態模式，則無法想像電路狀態不斷變化的自動化設備的計算和分析。
在許多設備中，瞬態過程的發生通常是不希望的和危險的。在這些情況下，瞬態模式的計算可以確定可能的過電壓和電流增加，這可能比靜止電壓和電流高許多倍模式。這對於具有顯著電感或高電容的電路尤其重要。
過渡過程的原因
讓我們考慮一下從一種靜止模式轉換到另一種靜止模式時電路中發生的現象。
我們將白熾燈串聯在一個電阻 R1、開關 B 和恆壓源 E 的串聯電路中。開關閉合後，燈會立即點亮，因為燈絲的發熱和發光亮度的增加是肉眼看不見的。有條件地，可以假設在這樣的電路中，固定電流等於 Azo = E / (R1 + Rl)，它幾乎立即安裝，其中 Rl — 燈絲的有源電阻。
在由能源和電阻器組成的線性電路中，根本不會發生與存儲能量變化相關的瞬變。
米。 1. 說明瞬態過程的方案：a — 沒有電抗元件的電路，b — 帶有電感器的電路，c — 帶有電容器的電路。
用電感足夠大的L線圈代替電阻。關閉開關後，您會注意到燈的亮度逐漸增加。這表明由於線圈的存在，電路中的電流逐漸達到其穩態值。 I'about =E / (rDa se + Rl)，其中rk——線圈繞組的有源電阻。
下一個實驗將使用一個由恆壓源、電阻器和電容器組成的電路進行，並與電壓表並聯（圖 1，c）。如果電容器的容量足夠大（幾十微法），電阻R1和R2各有幾百千歐，那麼合上開關後，電壓表的指針開始平穩地偏移，只有在幾秒鐘後，它被設置為適當的刻度。
因此，電容器中的電壓以及電路中的電流在相對較長的時間內建立（在這種情況下可以忽略測量設備本身的慣性）。
是什麼阻止了圖 1 電路中穩態模式的瞬時建立。 1、b、c和過渡過程的原因？
原因在於能夠儲存能量的電路元件（所謂的電抗元件）： 電感器 （圖 1，b）和 電容器 （圖 1，c）。
在容量為 C 的電容器的電場中累積的能量充電到電壓 ti° C 等於： W° C = 1/2 (Cu° C2)
由於磁能 WL 的供應由線圈中的電流 iL 和電能 W°C 決定——電容器中的電壓 ti°C，因此在所有電路中，任何三個換向，遵守兩個基本規定：線圈電流和電容器電壓他們不能急劇變化......有時這些規定有不同的表述，即：線圈磁通和電容器電荷的關係只能平滑變化，沒有跳躍。
從物理上講，過渡模式是電路能量狀態從換向前模式向換向後模式過渡的過程。具有電抗元件的電路的每個靜止狀態對應於一定量的電場和磁場能量。向新穩態模式的轉變與這些場能量的增加或減少有關，並伴隨著瞬態過程的出現，一旦能量供應的變化停止，瞬態過程就會結束。如果在切換期間電路的能量狀態沒有改變，則不會發生瞬變。
a) 接通和斷開電路，
二） 短路 鏈條的各個分支或元素，
c) 分支或電路元件等的斷開或連接。
此外，當脈衝信號應用於電路時會發生瞬變。