Разряд конденсатора при низкой добротности контура
Установите значение сопротивления переменного резистора R = 100 Ом. Запустите процесс моделирования и через 1 сек остановите. Воспользуйтесь линейкой прокрутки для наблюдения осциллограммы переходных процессов. Зарисуйте осциллограммы в Отчете.
Методы расчета переходных процессов в линейных электрических цепях. Методы расчета мощности напряжения и тока в электрических цепях с синусоидальным и несинусоидальным периодическим электрическим током.
Переходные процессы могут быть легко рассчитаны при помощи преобразования Лапласа. С другой стороны при помощи MathCad легко найти обратное преобразование Лапласа и получить явную математическую формулу для зависимостей токов и напряжений переходных процессов.
1.1. Рассмотрим пример:
Необходимо рассчитать переходный процесс в следующей электрической цепи. При помощи MathCad построить график зависимости тока протекающего через индуктивность.
1. Введем переменные u(s)- преобразование Лапласа напряжения на емкости, i(s)- Преобразование Лапласа тока, проходящего через индуктивность. Так как напряжение на емкости равно сумме падений напряжения на сопротивлении и на индуктивности имеем:
(1)
С другой стороны, поскольку ток через емкость равен производной от ее напряжения, умноженный на величину С, а ток, проходящий через R равен сумме токов, проходящих через емкость и индуктивность имеем следующее выражение для преобразования Лапласа тока, проходящего через R
Так как напряжение источника питания равно сумме падений напряжений на сопротивлении R и емкости имеем:
; (2)
Решая систему уравнений (1) и (2) имеем:
(3)
2. В окно программы MathCad, вводим значения параметров цепи и напряжения.
Для получения математической формулы обратного преобразования Лапласа с помощью MathCAD выражение (3) необходимо упростить. Произведем замену переменных
Тогда искомое выражение примет вид:
3. Устанавливаем курсор на переменной s и выбираем опцию
Символика/Трансформация/Инверсия_Лапласа, получаем следующее аналитическое выражение для тока:
Выражение получилось очень длинным, для того чтобы поместиться на экране.
4. Копируем выражение в буфер обмена и набираем I(t):= . После этого правую часть копируем из буфера обмена.
5. Строим график переходного процесса.
Дата добавления: 2015-09-25; просмотров: 700;