1. Главная
  2. Библиотека
  3. Электроника, электротехника, радиотехника
  4. На рисунке 2 приведена цепь постоянного тока. В момент...
Решение задачи на тему

На рисунке 2 приведена цепь постоянного тока. В момент времени t=0 с происходит замыкание ключа. Необходимо найти напряжение u{a b}(t) операторным методом расчёта с использованием метода узловых потенциалов. Рассчитать функции токов i{1}(t), i{2}(t),

  • Электроника, электротехника, радиотехника
  • #Теоретические основы электротехники
  • #Радиотехнические цепи и сигналы
На рисунке 2 приведена цепь постоянного тока. В момент времени t=0 с происходит замыкание ключа. Необходимо найти напряжение u{a b}(t) операторным методом расчёта с использованием метода узловых потенциалов. Рассчитать функции токов i{1}(t), i{2}(t),

Условие:

На рисунке 2 приведена цепь постоянного тока. В момент времени t=0 с происходит замыкание ключа. Необходимо найти напряжение u{a b}(t) операторным методом расчёта с использованием метода узловых потенциалов. Рассчитать функции токов i{1}(t), i{2}(t), i{3}(t) по полученному значению u{a b}(t). Построить график функции i{L}(t)=i2(t).

Параметры цепи:
\begin{aligned}R1 & =50Om\ R2 & =50Om\ R3 & =75Om\ L & =0,5ΓH\ E & =200~B\end{aligned}

Рисунок 2 - Схема чепи к задаче 2

Решение:

Для решения задачи будем использовать операторный метод и метод узловых потенциалов. Начнем с определения узловых потенциалов в цепи.

Шаг 1: Определение узловых потенциалов


Обозначим узловые потенциалы:
- $V1$ — потенциал узла между $R1$ и $R_2$
- $V2$ — потенциал узла между $R2$ и $R_3$

Шаг 2: З...

Согласно закону Кирхгофа для узлов, сумма токов, входящих в узел, равна сумме токов, выходящих из узла. Запишем уравнения для узлов:

  1. Для узла 1:

    V1R1−V2=0 \frac{V1}{R1 - V2} = 0

  2. Для узла 2:

    \frac{V2}{R2}{R2(t)}{dt}}{R_2} = 0

Подставим известные значения:

  • R1=50 ΩR_1 = 50 \, \Omega
  • R2=50 ΩR_2 = 50 \, \Omega
  • R3=75 ΩR_3 = 75 \, \Omega
  • E=200 BE = 200 \, B

Перепишем уравнения в операторной форме, используя ss как оператор Лапласа:

  1. Для узла 1:

    E−V1+V2R2=0 \frac{E - V1} + \frac{V2}{R_2} = 0

  2. Для узла 2:

    \frac{V2}{R2}{R2(s) = 0

Решим систему уравнений для V2V2. Из первого уравнения выразим V2V_2:

V1−R1(E−V1) V1 - \frac{R1}(E - V_1)

Подставим это значение во второе уравнение и решим относительно V1V_1.

После нахождения V2V2 можем найти напряжение uab(t)u_{ab}(t) как разность потенциалов:

u1−V2 u1 - V_2

Используя полученные значения потенциалов, можем найти токи:

i1}{R2(t) = \frac{V2}{R3(t) = \frac{V3}

Для построения графика функции i2(s)i2(s) и получить i2(t)i_2(t) в временной области.

Таким образом, мы получили все необходимые уравнения для нахождения напряжения и токов в цепи. Для окончательного решения потребуется выполнить математические преобразования и построить график.

Выбери предмет