定常状態

定常状態経済とは、人口と消費が安定しており、環境収容力以下で推移する、安定した規模の経済（特に国民経済だが、都市、地域、あるいは世界経済の場合もある）のことである。ロバート・ソローとトレバー・スワンの経済成長モデルでは、定常状態は物的資本への総投資額が減価償却費と等しくなり、経済が経済均衡に達したときに発生する。これは成長期に起こり得る。

電気工学および電子工学において、定常状態とは、過渡現象の影響がもはや重要ではなくなったときに発生する回路またはネットワークの平衡状態のことです。定常状態は、オーディオシステムなど、継続的な過渡信号が発生するシステムにおいて、一次性能の簡略化された解析を可能にするための近似としても使用されます。

正弦波定常状態解析は、直流回路を解くのと同じ手法を用いて交流回路を解析する方法である。 ^{[ 1 ]}

電気機械や電力システムが元の状態に戻る能力を定常状態安定性と呼びます。 ^{[ 2 ]}

システムの安定性とは、システムが外乱を受けた際に定常状態に戻る能力を指します。前述のように、電力はシステムの他の部分と同期して動作する同期発電機によって生成されます。発電機は、周波数、電圧、位相シーケンスが同じである場合に母線と同期していると言えます。したがって、電力システムの安定性は、同期を失うことなく定常状態に戻る能力として定義できます。通常、電力システムの安定性は、定常状態安定性、過渡安定性、動的安定性に分類されます。

定常状態安定性解析は、系統運転条件の小規模かつ緩やかな変化に限定されます。この解析では、基本的に母線電圧を定格値付近に抑えることに重点を置きます。また、2つの母線間の位相角が大きすぎないことを確認し、電力機器や送電線の過負荷状態をチェックします。これらのチェックは通常、潮流計算を用いて行われます。

過渡安定性とは、大きな擾乱が発生した後の電力系統の状態を研究するものです。同期発電機に大きな擾乱が発生すると、回転子軸の急激な加速により、機械の出力（負荷）角が変化します。過渡安定性解析の目的は、擾乱が解消された後、負荷角が安定した値に戻るかどうかを確認することです。

電力系統が継続的な微小擾乱下で安定性を維持する能力は、動的安定性（小信号安定性とも呼ばれる）という名称で研究される。これらの微小擾乱は、負荷や発電量のランダムな変動によって発生する。相互接続された電力系統では、これらのランダムな変動によって回転子角が徐々に増加する可能性があり、壊滅的な故障につながる可能性がある。

定常状態の決定は重要なテーマです。なぜなら、電子システムの多くの設計仕様は定常状態特性に基づいて規定されているからです。周期的な定常状態解は、小信号動的モデリングの前提条件でもあります。したがって、定常状態解析は設計プロセスにおいて不可欠な要素です。

場合によっては、一定のエンベロープ振動、つまり静止状態に落ち着くことなく一定の振幅で動き続ける振動を、一種の定常状態と考えることが有効です。

化学、熱力学、その他の化学工学において、定常状態とは、状態変数を変化させようとする継続的なプロセスにもかかわらず、すべての状態変数が一定である状態を指します。システム全体が定常状態、つまりシステムのすべての状態変数が一定であるためには、システムを通して流れがなければなりません（質量収支と比較してください）。このようなシステムの最も単純な例の1つは、蛇口は開いているが底栓のない浴槽の場合です。一定時間後、水は同じ速度で流入し、流出するため、水位（状態変数は体積）が安定し、システムは定常状態になります。もちろん、浴槽内で安定する体積は、浴槽の大きさ、出口の穴の直径、流入する水の流量に依存します。浴槽は溢れる可能性があるため、最終的には流入する水と溢れた水と排水口から出る水の合計が等しくなる定常状態に達する可能性があります。

定常流プロセスでは、装置内のすべての点での時間変化に関わらず条件が一定に保たれる必要があります。対象となる時間内に質量やエネルギーの蓄積があってはなりません。システムの各要素を通過する流路では、同じ質量流量が一定に保たれます。^{[ 3 ]}熱力学的特性は場所によって異なる場合がありますが、任意の場所では変化しません。^{[ 4 ]}

機械システムに周期的な力が加わると、通常は過渡的な挙動を経て定常状態に達します。これは時計の振り子のような振動システムでよく見られる現象ですが、安定または準安定なあらゆる種類の動的システムで起こり得ます。過渡状態の長さはシステムの初期条件によって異なります。特定の初期条件が与えられれば、システムは最初から定常状態にある場合もあります。

生化学において、生化学経路の研究は重要なテーマです。このような経路では、化学種は変化しないものの、経路を通る物質の流れが絶えず減少する定常状態を示すことがよくあります。多くの生化学経路は安定した定常状態へと進化しますが、すべてがそうとは限りません。そのため、定常状態は研究対象として重要な基準状態となります。これは恒常性の概念とも関連していますが、生化学においては、定常状態は安定している場合もあれば、持続的な振動や双安定挙動のように不安定な場合もあります。

ホメオスタシス（ギリシャ語のὅμοιος、hómoios「似た」とστάσις、stásis「静止」に由来）とは、内部環境を調節し、安定した一定の状態を維持しようとするシステムの性質である。通常は生物を指す概念として用いられ、クロード・ベルナールが提唱し1865年に発表された「内部環境（milieu interieur）」の概念に由来する。複数の動的平衡調整および調節機構によってホメオスタシスは可能となる。

光ファイバーでは、「定常状態」は平衡モード分布の同義語です。^{[ 5 ]}

薬物動態学の分野では、定常状態とは、薬物投与速度と薬物排泄速度が釣り合い、血流中の薬物濃度が時間とともに安定する状態を指します。この平衡は通常、反復投与または持続注入後に発生し、一貫した治療薬物濃度を確保するために利用されます。一次反応速度を示すほとんどの薬物では、定常状態は一般的に約4～5半減期後に達成され、その時点で投与間の血漿濃度の変化は最小限になり、予測可能になります。^{[ 6 ]}

_{定常状態では、薬物濃度は}単一の不変値に留まるのではなく、各投与間隔におけるピーク値（Cmax）とトラフ値（Cmin）によって区切られた限られた範囲内で変動します_。理想的には、この範囲は最小有効（治療）濃度より高く、副作用の閾値より低く維持され、いわゆる治療域内の濃度が達成されます。^{[ 7 ]}