Консультация № 180108
01.10.2010, 22:46
0.00 руб.
01.10.2010, 23:24
0 5 1
Доброго времени суток уважаемые эксперты! Помогите пожалуйста в решение задачи!
RGR_4_Zadacha_1_Dano.doc (28.5 кб)
Задача относится к теоретическим основам электротехники. Тема: расчет переходных процессов классическим методом.
Не нашел нужного раздела и решил свой вопрос оставить здесь.
С уважением, Дмитрий.

Обсуждение

давно
Старший Модератор
31795
6196
02.10.2010, 00:23
общий
Веселов Дмитрий Валерьевич:
Попробуйте решить сами - зарядженный LC-контур.:

У Вас есть три контура и две точки. При включении первым работает красный, из-за тока зарядки конденсатора, вторым синий из-за накапливаемого напряжения на конденсаторе(см. ток зарядки кондесатора). При достижении некоторых напряжений в желтых точках, включается зеленый контур. Из-за постоянного источника схема стабилизировалась, потенциал напряжения равен источнику питания(+/- копейки).
В момент t=0, отсоединяется источник питания и остается только зеленый контур-LC-контур.
Об авторе:
Мне безразлично, что Вы думаете о обо мне, но я рад за Вас - Вы начали думать.

Неизвестный
02.10.2010, 08:41
общий
Зенченко Константин Николаевич:
Я начал ее решать, не знаю правильно или нет:

iL(0-)=iL(0)=iL(0+)
uC(0-)=uC(0)=uC(0+)
i(0-)=iL(0-)=U0[$247$](R1+R2)=1A
uR2(0-)=i(0-)[$215$]R2=50B
iC(t)=C[$215$](duC[$247$]dt)
i[$215$]R1+uC(t)=U
*uC=uCуст+uCсвоб(t)
Неизвестный
03.10.2010, 17:17
общий
Зенченко Константин Николаевич:
Верно я начал решать задачу??
давно
Старший Модератор
31795
6196
04.10.2010, 17:37
общий
Веселов Дмитрий Валерьевич:
Исходные данные:












После переключения в цепи остается только один контур:

Заряженный конденсатор и индуктивность с протекающим единственным начальным током IL = = I, по цепи: L -> C -> R2.
Дальше этот контур нужно расматривать с точки зрения последовательного RLC-контура и затухающих колебаний в нем.
Об авторе:
Мне безразлично, что Вы думаете о обо мне, но я рад за Вас - Вы начали думать.

давно
Модератор
156417
2175
10.10.2010, 01:52
общий
это ответ
Здравствуйте, Веселов Дмитрий Валерьевич.
Ситуация перед размыканием цепи:
Конденсатор заряжен, ток через него не течёт.
Ток через катушку постоянен, её ЭДС самоиндукции равна нулю.
Следовательно, ток через катушку равен IL 0=U/(R1+R2)=1 A
Напряжение на конденсаторе равно напряжению на R2
UC 0=UR[size=1]2[/size]+UL=UR[size=1]2[/size]=UR2/(R1+R2)=50 В

Составим баланс напряжений
uC=iLR2+LdiL/dt
Принимая заряд конденсатора в исходный момент времени положительным, делаем вывод, что ток iL=-dq/dt
q/C=-R2dq/dt-Ld2q/dt2
Ld2q/dt2+R2dq/dt+q/C=0
d2q/dt2+(R2/L)dq/dt+q/(LC)=0
q''+(R/L)q'+q/(LC)=0
коэффициент при q является собственной циклической частотой колебаний контура (без сопротивления)
1/(LC)=ω02
Коэффициент при q' удобно заменить следующим образом
R/L=2γ
тогда имеем уравнение
q''+2γq'+ω02q=0
В общем виде его решение
q(t)=C1ek[size=1]1[/size]t+C2ek[size=1]2[/size]t
где k1,2=-γ±√(γ202)
При γ<ω0 решение преобразуется к виду
q(t)=e-γt(C3cos(ωt)+C4sin(ωt))=Ae-γtcos(ωt+φ0),
где ω=√(ω022) - циклическая частота
φ0 - начальная фаза
A - начальная амплитуда

В данном случае получаем
ω02=1/(LC)=1/(0,5Гн[$183$]25[$183$]10-6Ф)=80000 с-2
[$947$]=R/2L=25Ом/(2[$183$]0.5Гн)=25 c-1
[$969$]=√(ω022)=281,74 с-1
Для определения исходных амплитуды и фазы выразим из уравнения колебаний силу тока
i=-dq/dt=-(Ae-γtcos(ωt+φ0))'=A(γe-γtcos(ωt+φ0)+ωe-γtsin(ωt+φ0))
di/dt=A(-γ2e-γtcos(ωt+φ0)-2γωe-γtsin(ωt+φ0)+ω2e-γtcos(ωt+φ0))
di(0)/dt=0
22)cos(φ0)=2γωsin(φ0)
tg([$966$]0)=(ω22)/(2[$947$][$969$])=5.59
[$966$]=79.9[$176$]=1.395 рад
A=i/(γe-γtcos(ωt+φ0)+ωe-γtsin(ωt+φ0))=i(0)/(γcos(φ0)+ωsin(φ0))=0.00355 Кл

uC=q/C=142[$183$]e-25tcos(281,74t+1,395) В
iL=142[$183$]e-25t(25cos(281,74t+1,395)+281,74sin(281,74t+1,395))
Форма ответа