Tranziens lineáris áramkörök
Tranziens lineáris áramkörök
Tranziensek az áramkörben egy kondenzátor és ellenállás
Áramkör egy kondenzátor és ellenállások által leírt elsőrendű differenciálegyenlet, így a szabad eleme a jelenlegi vagy feszültség mindkét ága az egyik kifejezés a formában, ahol p - a gyökér a karakterisztikus egyenlet, és A - egy integrációs konstans.
A karakterisztikus egyenlet formulázhatjuk:
ahol Z (P) és Y (p) - - üzemeltető bemeneti ellenállás és a vezetőképesség. Ezek úgy állíthatjuk elő, helyettesítve a kifejezések a komplex impedancia vagy vezetőképességének áramkör érv j # 61.559; # 61472; az üzemeltető p.
Az integrációs állandót, minden egyes feszültség vagy áram határozza meg a kezdeti feltételek. Ahhoz, hogy meghatározzuk az állandó A szükséges tudni az értékét az ismeretlen függvény először a bekapcsolás után (t = 0).
A kezdeti értéke a kondenzátor feszültsége határozzuk meg az első kapcsolási törvény: uC (+0) = uC (-0)) .. Viszont uC (-0 meghatározva a számításból, hogy a kapcsoló áramkör. A kezdeti egyéb változók értékeit a (áramú és feszültségű, amelyek megváltoztathatják hirtelen) számítjuk a törvény szerint a Ohm és Kirchhoff törvények időpontban t = 0.
Így, az összes áram és feszültség tranziens üzemmódban változtatni exponenciálisan azonos időállandó () a kezdeti érték, amíg állandósult. Sőt, a kezdeti értéke a kondenzátor feszültsége megegyezik a feszültség csak előtt váltás, azaz a. E. Nem változik hirtelen.
Ebben a kapcsolási műveletet (be-és kikapcsolása) végezzük tranzisztor, amelynek alapja szállítjuk felszabadítása az áramimpulzusok a forrástól a szinuszos feszültség frekvenciája 50 Hz. Ennek eredményeként mind a tranziens folyamat periodikusan ismétlődő és ők is megfigyelhető egy oszcilloszkópon.
Számítsuk dokommutatsionnye (t = - 0), # 61.472; kezdeti (t = + 0) és egyenletes (t # 61614;) értékeit a jelenlegi és a kondenzátor feszültsége az áramkörben (. ábra 10.1.1) két esetben: 1 - a kapcsoló zárva van; 2 - kapcsoló nyitva van.
Minden ilyen esetben, hogy meghatározzuk a időállandója az áramkör, hogy távolítsa el a számított görbe és győződjön meg róla, hogy minden az áramlatok és a kondenzátor feszültsége változik egy időben állandó, és a kondenzátor feszültsége nincs folytonossági.
Az, hogy a teljesítmény
Amikor a kapcsoló áramkör (. Ábra 10.1.1) kiszámításához az áramlatok és a kondenzátor feszültsége kapcsolás előtt (t = - 0, nyitott kulcs) után először a kapcsolási (t = + 0, a kapcsoló zárva van), és egy új egyensúlyi állapot ( t # 61614;). számítási eredmények, tárolja a táblázatban. 10.1.1.
Ismételjük meg a számítás megnyitásával gombot. Az eredményeket tárolja táblázatban. 10.1.2.
Készíts egy karakterisztikus egyenlet határozza meg a gyökér p és időállandó az első és a második esetben, tárolja az eredményeket táblázatban. 10.1.1 és 10.1.2.
Gyűjtsük össze az áramkör séma szerint (ris.10.1.2) a beépítése helyett az ábrázolt műszerek csatlakozó megfelelő kivezetésekhez. Megjegyzés: a polaritás az elektrolit kondenzátor.
Teljesítmény az oszcilloszkópon állítsa a kibontakozó 2 ms / div és rajzolja újra a képet a négy mért értékek az ábrán (ris.10.1.3). Ne felejtsük el, hogy meghatározza a skála minden görbe.
Határozzuk meg a grafikont, vagy közvetlenül az oszcilloszkóp dokommutatsionnye (t = - 0), a kezdeti (t = + 0) és egyenletes (t # 61614;) értékeit a jelenlegi és a kondenzátor feszültsége az áramkörben két módon: 1. - kapcsoló zárva van; 2 - kapcsoló nyitva van. Adja meg táblázatban. 10.1.1 i10.1.2 és hasonlítsuk össze a számított.
Határozza meg a grafikonok a időállandók a lezárás és a nyitó kulcs. Hasonlítsd össze a számított értékekkel, és rögzíteni kell a táblázatban. 10.1.1 és 10.1.2.
Elemezzük az eredményeket és következtetéseket levonni.
A folyamatok be- és kikapcsolása áramkör egy induktort
Chain egy induktor, valamint egyláncú kondenzátor által leírt differenciális egyenlet az elsőrendű. Ezért az összes áram és feszültség tranziens állapotban változtatni exponenciálisan időben állandó () az eredeti érték, amíg egyenletes. Sőt, a kezdeti értéke a jelenlegi a tekercset egyenlő az áram azonnal, mielőtt a váltás, hiszen az áram a tekercs nem lehet hirtelen megváltozott a váltás törvény. A feszültség a tekercs változik hirtelen, és kikapcsolt elérheti a nagyon magas értékeket.
Ebben a kapcsolási műveletet (be-és kikapcsolása az áramkör) végezzük tranzisztor, amelynek alapja szállítjuk kinyitó unipoláris négyszög áramimpulzusokat a generátor feszültség különleges alakja egy 200 Hz. ezért
Mindkét tranziens folyamat periodikusan ismételjük, és ezek is megfigyelhető egy hagyományos vagy virtuális oszcilloszkóp.
A kijelző a virtuális oszcilloszkóp görbék a jelenlegi és a feszültség a tekercs csatlakoztatása és leválasztása során az egyenfeszültség-forrásra. Minden ilyen esetben a kísérletileg meghatározott és számított dokommutatsionnye (t = - 0), # 61.472; kezdeti (t = + 0) és egyenletes (t # 61614;) értékeit áram és feszültség a tekercs, meghatározza a hullámforma a időállandó áramkört
Gyűjtsük össze az áramkör séma szerint (ris.10.2.2) a beépítése helyett az ábrázolt műszerek csatlakozó megfelelő kivezetésekhez.
Kapcsolja oszcilloszkóp set kibont 0,5 mS / div és rajzolja újra a képet áram és a feszültség a tekercs a grafikonon (ris.10.2.2). Ne felejtsük el, hogy meghatározza a skála minden görbe.
Határozzuk meg a grafikont, vagy közvetlenül az oszcilloszkóp dokommutatsionnye (t = - 0), a kezdeti (t = + 0) és egyenletes (t # 61614;) értékeit a feszültségek és áramok a tekercs két módon: 1. - kapcsoló zárva van; 2 - kapcsoló nyitva van. Adja meg a táblázatban. 10.2.1.
Számoljuk ki a áramok és feszültségek a tekercs azonos időpillanataihoz, tárolja az eredményeket táblázatban. 10.2.1. Hasonlítsuk össze a számítási eredmények és a kísérlet.
Határozza meg a oszcillogramok időállandó, amikor a és a teljesítmény megszakad.