КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Вмикання кола з резистором і котушкою на синусоїдну напругу
Рис. 8.6. Схема вмикання RL навантаження Розглянемо випадок підмикання активно-індуктивного навантаження до джерела синусоїдної напруги (рис. 8.6) , то усталений (вимушений) струм , де:– повний опір кола; – кут зсуву фаз між напругою й струмом. Вільний струм визначається:
Вираз для перехідного струму одержимо, як суму вимушеної та вільної складових: + Використовуючи незалежні початкові умови при t = 0 , знаходимо постійну інтегрування: Тоді перехідний струм: −.
Залежності перехідного струму від часу при різних значеннях різниць показані на рис. 8.7. Їхній аналіз дозволяє зробити наступні висновки. 1. Якщо в момент вмикання усталений струм дорівнює нулю, або , то вільної складової струму не виникає й у колі відразу виникає усталений режим: 2. Якщо в момент вмикання усталений струм має найбільше значення , вільний струм досягає максимального по модулю значення приблизно через половину періоду, однак ні при яких умовах він не може перевищувати подвоєної амплітуди усталеного струму (рис. 8.7, б). Перехідні процеси в колі з послідовно включеними резисторами йконденсатором (розряд конденсатора на резистор) Рис. 8.8. Схема короткого замикання у RС колі Розглянемо перехідний процес при короткому замиканні в колі з конденсатором і резистором (рис. 8.8), якщо попередньо конденсатор був заряджений до напруги . Усталений струм через конденсатор і напруга на конденсаторі дорівнюють нулю. Для побудови характеристичного рівняння запишемо за другим законом Кірхгофа рівняння для утвореного контуру після комутації:
При розрахунку перехідних процесів у колах з конденсатором часто зручніше відшукати спочатку не струм, а напругу на конденсаторі , а потім з урахуванням, що , знайти струм через конденсатор. Тому запишемо рівняння по другому закону Кірхгофа у вигляді: . Характеристичне рівняння має вигляд: . Загальний розв’язок для вільної складової напруги: , де: – постійна інтегрування; – корінь характеристичного рівняння; – постійна часу кола. З урахуванням нульового значення сталої вимушеної напруги одержимо напругу на конденсаторі:
Перехідний струм у колі . Криві зміни напруги на конденсаторі й струму в колі в часі мають вигляд експонент (рис. 8.9).
Рис. 8.9. Часові діаграми струму та напруги при розряді конденсатора З енергетичної точки зору перехідний процес характеризується переходом енергії електричного поля конденсатора в теплову енергію в резисторі. Слід зазначити, що опір резистора впливає не на кількість виділеної теплоти, а на початкове значення напруги на конденсаторі й тривалість розряду. Отже . Вмикання кола з резистором і конденсатором на постійну напругу (заряд конденсатора) Зі схеми, наведеної на рис. 8.10, випливає, що вимушена (усталена) складова напруги на конденсаторі , а вільна складова дорівнює , .
Рис. 8.10. Схема вмикання RС навантаження Вважаємо, що до замикання ключа конденсатор не був заряджений (). На підставі законів комутації , при t = 0; отже: або , звідки . Тоді перехідна напруга на конденсаторі а перехідний струм у колі . Залежності напруг і струмів від часу показані на рис. 8.10, б). З них видно, що напруга на конденсаторі зростає за показниковим законом від нуля до напруги джерела, а струм зменшується від початкового значення до нуля також по експоненті. Тривалість їхньої зміни визначається постійною часу . Час перехідного процесу приймається рівним t ≈ (3 ÷ 5) τ.
Дата добавления: 2014-10-23; Просмотров: 793; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |