Здравствуйте, xenitron!
Рассмотрим условие задачи N5: "Трансформатор идеальный, диоды идеальные. Построить временные диаграммы тока от сети, напряжения через индуктивность и сопротивление". Приложен рисунок Рис1.
Рассчитать нелинейные цепи математически чрезвычайно трудоёмко и чревато ошибками. Опытные инженеры представляют и рисуют диаграммы из опыта. А тем, кто только набирается опыта, полезно спаять схему из реальных деталей и посмотреть-изучить осциллограммы в характерных точках.
Поблагодарим мысленно "буржуев", предоставивших нам имитаторы электронных схем. На Рис2 изображена аналогичная схема, созданная в программе-симуляторе
Multisim10.1. Для получения диаграммы тока используем датчик тока Rш - обыкновенный резистор с достаточно малым сопротивлением, которое НЕ внесёт помехи в работу цепи (примерно как берут анализы у больных).
Поскольку конкретные значения элементов не заданы в Условии, используем самые популярные параметры, применяемые в промышленности и быту: Напряжение источника ~220В , 50Гц. Трансформатор Т1 - понижающий в 10раз, нагрузочный резистор Rн=10 Ом. Дроссель L1 - самый интересный элемент этого узла. Опробуем 3 разных значения его индуктивности.
На Рис3 задана оптимальная для понимания процесса индуктивность L1=30мГн (постоянная времени т=L1/Rн=0,03/10=3мСек, сопоставимая с длительностью полупериода 10мСек). Красным цветом показано напряжение источника в масштабе 100 Вольт/деление (~220В действующего напряжения соответствует 307В амплитудного). Синим цветом - напряжение, 10-кратно-уменьшенное трансформатором и выпрямленное диодами. Его масштаб - 20В/дел.
В таком же масштабе - зелёный график напряжения на нагрузочном сопротивлении Rн. Когда фаза источника достигает пика, напряжение в нагрузке ещё только возрастает изза инерционных свойств дросселя L1 (катушка запасает энергию). Но когда источник в фазе 0 Вольт, дроссель, разряжаясь, продолжает гнать ток в нагрузку "вытягивая" его из "земли". Нас учили: "Ток ч-з катушку мгновенно измениться НЕ может!"
Фиолетовым цветом показана диаграмма "тока от сети" в масштабе 0,5А/деление. Пик тока отстаёт по фазе от пика напряжения источника примерно на 60°, что характерно для резистивно-индуктвной нагрузки.
На Рис4 индуктивность дросселя L1 слишком мала - 1мГн. Схема работает так, будто вместо катушки - перемычка. Синяя и зелёная диаграммы слились. Напряжение в нагрузке Rн - максимально, но прерывисто. Источник воспринимает нагрузку как почти чисто-активную: его ток имеет такую же синус-форму, как и исходное напряжение. Небольшое отставание тока по фазе (примерно 30°) вызвано индуктивностью трансформатора T1.
На Рис5 (в прежнем масштабе) дроссель с большой индуктивностью 300мГн преобразует выпрямленные полуволны в почти постоянное напряжение. Постоянная времени т=L1/Rн=30мСек втрое больше полупериода!
Чтоб за-осциллографировать диаграмму "напряжения через индуктивность" и сохранить при этом синхронизацию входов много-канального осциллографа с источником (все входы связаны общим 0-проводом), поменяем местами резистор и дроссель, как показано на рис6. Работа элементов схемы от этого не изменится.
На рис7 мы видим зелёную эпюру напряжения, "падающего" на выводах дросселя L=30мГн. Его постоянная составляющая должна =0.
Для получения ответов на остальные задачи, пожалуйста, задайте их, как отдельные Вопросы, не используйте
МультиКонсультации.