Teorie obvodu II (TOII)
Níže je uveden pouze náhled materiálu. Kliknutím na tlačítko 'Stáhnout soubor' stáhnete kompletní formátovaný materiál ve formátu PDF.
Kdy vzniká přechodný děj ?
1. Při připojování zdrojů.
2. Při odpojování zdrojů.
3. Při připojování nebo odpojování obvodových prvků během funkce obvodu.
4. Při změnách parametrů obvodových prvků (R, L, C, zdrojů).
5. Při buzení obvodů neperiodickými signály.
Proč vzniká přechodný děj
V praxi neexistuje "čistě" odporový obvod. Pokud tomu tak zdánlivě je, musíme uvažovat parazitní
kapacity a indukčnosti odporníků. Pokud je v obvodu funkční kapacita (modelovaná kapacitorem)
nebo indukčnost (modelovaná induktorem), lze často parazitní kapacity a indukčnosti zanedbat.
Každá změna stavu obvodu vyvolá i změnu energie v kapacitorech a induktorech (ať už funkčních
nebo parazitních).
Energie akumulovaná v kapacitoru je WC = Cu
2/2 a platí i = Cdu/dt. Je zřejmé, že napětí u na
kapacitoru jednoznačně definuje energetický stav kapacitoru - je to stavová veličina kapacitoru.
Tato stavová veličina se nemůže měnit nekonečně rychle (skokem, du/dt
→ ∞), protože tomu by
22
2. Přechodné jevy
odpovídal i nekonečně velký proud i (a tedy i okamžitý výkon p = ui) - a to není fyzikálně možné
(proud kapacitorem není stavová veličina).
Energie akumulovaná v induktoru je WL = Li
2/2, dále platí u = Ldi/dt. Proud i induktorem
jednoznačně definuje energetický stav induktoru - je to stavová veličina induktoru. Tato stavová
veličina se nemůže měnit skokově, protože by to vedlo k nekonečně velké hodnotě napětí. a to není
fyzikálně možné (napětí na induktoru není stavová veličina).
PŘI JAKÉKOLIVZMĚNĚ VE STAVU OBVODU SI PROUD INDUKČNOSTÍ
iL A NAPĚTÍ
NA KAPACITORU
uC ZACHOVAJÍ (PO NEKONEČNĚ KRÁTKOU DOBU) SVOU
HODNOTU. BEZPROSTĚDNĚ PO ZMĚNĚ (čas 0+) MAJÍ STEJNOU HODNOTU JAKO
BEZPROSTŘEDNĚ PŘED ZMĚNOU (čas 0-; ČAS 0 ODPOVÍDÁ OKAMŽIKU ZMĚNY
STAVU).
Tvrzení v rámečku lze zapsat (modelovat) vztahy
iL(0-) = iL(0+) = iL(0)
(1)
uC(0-) = uC(0+) = uC(0)
(2)
které popisují tzv. fyzikální (stavové, energetické) počáteční podmínky.