Перехо́дные проце́ссы в электри́ческих цепя́х, процессы установления в электрических цепях нового режима, который отличается от предыдущего каким-либо параметром, например амплитудой, фазой, формой или частотой действующего в цепи напряжения, значениями параметров цепи. Переходные процессы возникают при коммутации (замыкании или размыкании выключателей), при обрывах цепи или коротких замыканиях, при изменении параметров цепи и других факторах. Физическая причина переходных процессов – происходящее из-за коммутации перераспределение энергии в катушках индуктивности и конденсаторах. Энергия электрического и магнитного полей в этих элементах не может изменяться мгновенно. Ток через катушку индуктивности и заряд (напряжение) на конденсаторе не могут изменяться скачком, поэтому их значения до и сразу после коммутации равны.

Классический метод анализа переходных процессов основан на решении дифференциальных уравнений, описывающих изменения токов и напряжений на участках электрической цепи в переходных процессах. При этом составляют уравнения состояния электрической цепи по закону Ома и правилам Кирхгофа для мгновенных значений напряжений и токов, а также используют начальные условия, которые учитывают отсутствие скачка тока в катушках индуктивности и напряжения на конденсаторах. Так, например, уравнение состояния цепи, содержащей источник постоянного напряжения ${U_0}$, конденсатор с электрической ёмкостью ${C}$ и резистор с электрическим сопротивлением ${R}$ (см. рисунок, а), имеет вид:

$${RC\frac{dU_C}{dt}+U_C=U_0,} \tag{1}$$где ${U_C}$ – напряжение на конденсаторе, ${t}$ – время. Решение данного уравнения, описывающее переходные процессы, имеет вид (момент коммутации принят за начало отсчёта времени ${t=0}$):

$${U_C(t)=U_0[1-\exp(-t/τ)],} \tag{2}$$где ${τ=RC}$ – постоянная времени ${RC}$-цепи. Ток в цепи при этом равен:

$${I(t)=\frac{U_0}{R}\exp(-t/\tau).} \tag{3}$$Графики зависимостей ${U_C(t)}$ и ${I(t)}$ приведены на рисунке, б.

Переходные процессы в электрической цепи.Переходные процессы в электрической цепи.Для более сложных электрических цепей используют численные методы расчёта. Как видно из приведённых выражений, длительность переходных процессов теоретически равна бесконечности, практически же она составляет ${3–4τ}$. Обычно необходимо найти наименьшее время переходного процесса (импульсная техника, системы автоматического регулирования и др.).

При переходных процессах на некоторых участках электрической цепи могут возникать большие напряжения или токи (перенапряжения и сверхтоки), которые могут вызывать пробой изоляции и нарушать работу устройств вплоть до их выхода из строя. Перенапряжения на отдельных участках электрической цепи возникают при большой величине индуктивности. Если в такой цепи переходные процессы вызываются размыканием ключа, то между его расходящимися контактами при определённых условиях может возникать искровой или дуговой разряд. Переходные процессы находят и полезное практическое применение, например в электрических генераторах. Изучение переходных процессов позволяет установить, как искажаются электрические сигналы при прохождении через различные устройства (усилители, фильтры и др.), и имеет важное значение в радиотехнике, электронике и электротехнике.