Электротехника и электроника


         

Упражнения


Упражнения

7. 2. Анализ процессов в сложных схемах

Методические указания Методику расчета и экспериментального исследования процессов в сложных цепях с одним реактивным элементом рассмотрим на конкретных примерах, включающих задачи на постоянное и гармоническое воздействие. Задача 1. Подключение конденсатора к неидеальному источнику постоянной ЭДС.

Рассчитать напряжение uc (t) и ток конденсатора ic (t) при переключении ключа [Space] в схеме, приведенной на рис. 7. 5 (файл с7_11). При расчете принять, что переключения происходят из установившихся режимов. Проверить результаты расчетов с помощью Electronics Workbench. Считать, что ключ [Space] в положении 1 включен (замкнут), а в положении 2 - выключен (разомкнут).


Расчет Шаг 1. Применим общую формулу (7. 9) для расчета напряжения на конденсаторе:


где т = RC - постоянная времени цепи, Uco - начальное напряжение на конденсаторе, Uсчст (t) - напряжение на конденсаторе в установившемся режиме. В соответствии с законом коммутации напряжение на конденсаторе в момент коммутации не изменяется. Поэтому установившееся значение напряжения на конденсаторе при разомкнутом ключе и будет начальным напряжением Uco на нем при замыкании ключа. На рис. 7. 6 изображена схема замещения при разомкнутом ключе. В этой схеме замещения напряжение на конденсаторе установится, когда потенциалы конденсатора и источника сравняются, а напряжение на резисторе и ток через него станут равными нулю. Следовательно, Uyстp= Uco= Ераэ=10 В. Шаг 2. Теперь необходимо найти значение тока в момент t = 0+. Для вычисления значений параметров переходного процесса конденсатор можно заменить источником постоянной ЭДС с выходным напряжением равным Ucoз. При этом получим схему замещения, представленную на рис. 7.7.


Из схемы рис. 7.7:


Шаг 3. Определим установившееся значение напряжения UcycT при замкнутом ключе (рис. 7.8). Поскольку схемы рис. 7.6 и 7.8 идентичны по структуре, установившиеся значения определяются сходным образом: исуст^эаи^О В. Поскольку при замыкании ключа ток ограничивается сопротивлением Raa»i> постоянная времени цепи равна Тз= КэамС= 2 мс. Из выражения (7.9) следует,что:





Содержание  Назад  Вперед