Переходные процессы в электрических цепях. Кафедра физики. Основные положения теории переходных процессов. Характеристика переходных процессов в электрических цепях. Классический и операторный метод расчета. Определение начальных и конечных. Переходные процессы возникают при любых изменениях режима электрической цепи при подключении и отключении цепи, при изменении нагрузки,. Переходные процессы в электрических цепях Википедия. Перехо. Объясняется это тем, что энергиямагнитного и электрического полей этих элементов не может изменяться скачком при коммутации процесс замыкания или размыкания выключателей в цепи. Стандартные идеализированные воздействия при анализе отклика математической модели цепи  это ступенчатая функция Хевисайда и импульсная функция Дирака. Переходный процесс в цепи описывается математически дифференциальным уравнениемнеоднородным однородным, если схема замещения цепи содержит не содержит источники ЭДС и тока,линейным нелинейным для линейной нелинейной цепи. Время установления в новое стационарное состояние. Продолжительность зависит от конкретной цепи. Например, постоянная времени саморазряда конденсатора с полимерным диэлектриком может достигать тысячелетия. Длительность протекания переходного процесса определяется постоянной времени цепи. Ток, протекающий через индуктивный элемент L непосредственно до коммутации i. L0. Касаткин, М. Немцов. М. Высш. ISBN 5 0. Название Теория электрических цепей. Авторы Курулв, А. Краткий осмотр реферат, В учебнометодическом пособии представлен справочный. Переходные процессы в линейных электрических цепях. Переходным называется процесс, возникающий в электрической цепи при. Xreferat. com Банк рефератов, сочинений, докладов, курсовых и дипломных работ. Расчет переходных процессов в линейных электрических цепях. Читать реферат online по теме Переходные процессы в электрических цепях. Раздел Радиоэлектроника, Радиоэлектроника, Загружено 12. Переходные процессы не являются чемто необычным и характерны не только для электрических цепей. Можно привести ряд примеров из разных. В реальных электрических цепях постоянного тока, содержащих конденсаторы, переходные процессы разрядки и зарядки конденсаторов проходят за. Бессонов Л. А. Гл. Переходные процессы в линейных электрических цепях Теоретические основы электротехники. Электрические цепи учебник. Переходные процессы в цепях постоянного тока с конденсатором. ПЕРЕХОДНЫМ ПРОЦЕССОМ называется процесс перехода от одного установившегося в цепи режима к другому. Примером такого процесса является зарядка и разрядка конденсатора. В ряде случаях законы постоянного тока можно применять и к изменяющимся токам, когда изменение тока происходит не слишком быстро. В этих случаях мгновенное значение силы тока будет практически одно и то же во всех поперечных сечениях цепи. Такие токи называют квазистационарными. РАЗРЯДКА КОНДЕНСАТОРА. Если обкладки заряженного конденсатора мкости С замкнуть через сопротивление R, то через это сопротивление потечт ток. Согласно закону Ома для однородного участка цепи. IRU,где I и U мгновенные значения силы тока в цепи и напряжения на обкладках конденсатора. Учитывая, что и, преобразуем закон Ома к виду 1В этом дифференциальном уравнении переменные разделяются, и после интегрирования получим закон изменения заряда конденсатора со временем, 2где q. Произведение RC, имеющее размерность времени, называется время релаксацииt. Продифференцировав выражение 2 по времени, найдм закон изменения тока, 3где I0 сила тока в цепи в момент времени t 0. Из уравнения 3 видно, что t есть время, за которое сила тока в цепи уменьшается в е раз. Зависимость от времени количества теплоты, выделившегося на сопротивлении R при разряде конденсатора можно найти из закона Джоуля Ленца 4ЗАРЯДКА КОНДЕСАТОРА. Считаем, что первоначально конденсатор не заряжен. В момент времени t 0 ключ замкнули, и в цепи пошл ток, заряжающий конденсатор. Увеличивающиеся заряды на обкладках конденсатора будут вс в большей степени препятствовать прохождению тока, постепенно уменьшая его. Запишем закон Ома для этой замкнутой цепи. После разделения переменных уравнение примет вид Проинтегрировав это уравнение с учтом начального условияq 0 при t 0 и с учтом того, что при изменении времени от 0 до tзаряд изменяется от 0 до q, получим, или после потенцированияq. Тогда для произвольного момента времени t имеем АистtС. Для того,чтобы сделать доступными для наблюдения и измерения электрические параметры при переходных процессах в настоящей компьютерной модели это время значительно увеличено за счт увеличения мкости конденсатора. ЭКСПЕРИМЕНТ 1. Определение мкости конденсатора методом разрядки. Соберите на рабочей части экрана замкнутую электрическую цепь, показанную ниже на рис. Для этого сначала щлкните мышью на кнопке э. Как Натянуть Css На Drupal. Переместите маркер мыши на рабочую часть экрана, где расположены точки, и щлкните маркером мыши в виде вытянутого указательного пальца в том месте, где должен быть расположен источник тока. Подведите маркер мыши к движку появившегося регулятора э. Аналогичным образом включите в цепь 4 других источника тока. Суммарная величина э. Все элементы электрической цепи соедините по схеме рис. Щлкните мышью на кнопке Старт. Должна засветиться лампа Л7, а надпись на кнопке измениться на Стоп. Курсором мыши замкните ключ К. После установления в цепи стационарного тока должны погаснуть лампы Л5 и Л6 и светиться лампы Л1 Л4 запишите показания электроизмерительных приборов в таблицу 2. Нажмите на кнопку Стоп и курсором мыши разомкните ключ К. Двумя короткими щелчками мыши на кнопке Старт запустите и остановите процесс разрядки конденсатора. Показания амперметра будут соответствовать начальному току разрядки конденсатора I0. Запишите это значение в таблицу 3. Вновь замкните ключ, зарядите конденсатор и повторите п. Для каждого опыта рассчитайте It I02,7 силу тока, которая должна быть в цепи разрядки конденсатора через время релаксации t и запишите эти значения в таблицу 3. При разомкнутом ключе нажатием кнопки Старт запустите процесс разрядки конденсатора и одновременно включите секундомер. Внимательно наблюдайте за изменением показаний амперметра в процессе разрядки конденсатора. Остановите секундомер и синхронно нажмите кнопку Стоп при показании амперметра, равном или близким к It. Запишите это значение времени t. Проделайте опыты п. Таблица 1. Суммарное значение э. Определение сопротивления лампы. Номеропыта. 12. 34. Среднеезначение. I0, АIt, Аt, с. C, ФТаблица 3. Результаты измерений и расчтов. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ 1. По закону Ома для участка цепи Л1 Л4 и результатам измерений, приведнным в таблице 2, определите сопротивление одной лампы. По формуле при разрядке конденсатора квазистационарный ток протекает по 6 последовательно соединнным лампам определите мкость конденсатора и запишите эти значения в таблицу 3. Рассчитайте погрешности измерений и сформулируйте выводы по результатам проделанной работы. ЭКСПЕРИМЕНТ 2. Изучение зависимости от времени количества тепла, выделившегося на нагрузке при разряде конденсатора. Выполняя действия, аналогичные описанным в эксперименте 1, зарядите конденсатор до напряжения, соответствующего суммарному значению э. Для этого нажмите синхронно кнопку Старт и кнопку запуска секундомера и через 5 секунд нажатием кнопки Стоп остановите процесс разрядки конденсатора. Запишите показания амперметра в таблицу 4 и вновь зарядите конденсатор до первоначального напряжения. Последовательно увеличивая длительность процесса разрядки конденсатора на 5 с, проделайте эти опыты до времени разрядки, соответствующему полному исчезновению заряда на конденсаторе. Результаты измерений тока разрядки запишите в соответствующие ячейки таблицы 4. Таблица 4. Результаты измерений и расчетов. Время разрядки t, с. Полезный совет для расчта Q воспользуйтесь программой MSExсel. Постройте график зависимости количества выделившегося тепла Q к данному моменту времени от длительности процесса разрядки конденсатора t. Сравните рассчитанное количество тепла, выделившееся к моменту полного разряда конденсатора с его теоретическим значением, равным. Сделайте выводы по графику и ответу и проведите расчт погрешностей измерений. ЭКСПЕРИМЕНТ 3. Проверка закона сохранения энергии в процессе зарядки конденсатора через сопротивление Рис. Соберите в рабочей части экрана опыта схему, показанную на рис. Вольтметр, включнный параллельно 5 ти лампам, будет показывать напряжение на внешнем сопротивлении, а амперметр силу тока через нагрузку и источники тока. Напряжение на конденсаторе определяется программой автоматически и указывается в вольтах на экране монитора над конденсатором. Установите суммарную э. Одновременно с замыканием ключа включите секундомер. Через время релаксации t RС нажатием кнопки Стоп остановите процесс и запишите показания электроизмерительных приборов в таблицу 5. Нажмите кнопку Выбор и обнулите показания напряжений на всех конденсаторах и на электроизмерительных приборах. Повторите эти измерения ещ 4 раза и заполните две верхних строки таблицы 5. Таблица 5. Результаты измерений и расчетов. Конденсатор мкости С 3. Ф подключается через сопротивление R 5. Ом к источнику постоянного напряжения U0. Определите а время, по истечению которого напряжение на конденсаторе составит 0,9. U0 в количество тепла, которое выделится на этом сопротивлении при разрядке конденсатора за это же время. Имеется ключ, соединительные провода и две электрические лампочки. Составьте на мониторе электрическую схему включения в сеть этих лампочек, которая должна удовлетворять следующему условию при замкнутом ключе горит только первая лампочка, при размыкании ключа первая гаснет, а вторая загорается. Конденсатору мкостью С сообщают заряд q, после чего обкладки конденсатора замыкают через сопротивление R. Определите а закон изменения силы тока, текущего через сопротивление б заряд, прошедший через сопротивление за время t в количество тепла, выделившееся в сопротивлении за это время. Определите количество тепла, выделившегося в цепи рис. К из положения 1 в положение 2. Параметры цепи обозначены на рисунках.