Приложение 10. Теоретические сведения
. Анализ цепи до коммутации:
,
.
Определение начальных условий.
По законам коммутации
,
.
Для послекоммутационной цепи составим уравнения по законам Кирхгофа:
Из уравнения (10.2), записанного для момента , определим напряжение на катушке, а, решая совместно уравнения (10.1) и (10.3) для момента коммутации, найдем ток через конденсатор:
,
.
Используя уравнения связи и , найдем скорости изменения тока на катушке индуктивности и напряжения на конденсаторе для момента времени Это будет являться необходимым условием для нахождения постоянных интегрирования:
, (10.4)
. (10.5)
Общее решение неоднородного линейного дифференциального уравнения, составленного для цепи после замыкания ключа, может быть представлено в виде: или .
.Определение принужденной составляющей:
,
.
Определение свободной составляющей.
Составим характеристическое уравнение по методу входного сопротивления. Для этого замыкаем накоротко источник ЭДС и размыкаем ветвь, содержащую конденсатор.
Схема для написания характеристического уравнения приведена на рис. П.10.1.
Рис. П.10.1. Схема для написания характеристического уравнения
Относительно разомкнутых зажимов определим сопротивление, заменяя элементы L на pL, С на 1/рС
После того как полученное уравнение приведем к общему знаменателю и числитель приравняем к нулю, уравнение примет вид:
или в приведенном виде
(10.6)
Подставим в уравнение (10.6) численные значения:
Решая квадратное уравнение, найдем его корни:
Процесс носит колебательной характер, затухающий по экспоненциальному закону, а свободные составляющие примут вид:
,
,
где коэффициент затухания; угловая частота собственных колебаний в контуре.
Определение постоянных интегрирования. Уравнения для определения свободных составляющих содержат по две постоянных интегрирования: – характеризует амплитуду искомой величины, – ее начальную фазу.
Для нахождения необходимо решить систему уравнений:
Запишем эти уравнения для момента времени , учитывая (10.4), получим:
Из уравнения (10.8) выразим , а затем (10.7) разделим на (10.8), получим
.
Подставляя в (10.7) значение , определим
Уравнение для А, имеет вид:
.
Аналогично находятся – необходимо решить систему уравнений:
Для момента времени , учитывая, что В/с, получим:
Решая последнюю систему уравнений, найдем , Аu= –51,49В.
Уравнение для В, имеет вид:
.
Достарыңызбен бөлісу: |