Исследование переходных процессов в электрических цепях

 

Схема электрической цепи:

                                                              2

 

                                           +            1

                                                                   R1      R2

 

                                          U

                                                                                   C

 

                                             - 

Рис.5.0

 

Числовые параметры:

U=220 B;

C=15 мkФ;

R1=106 Om;

R2=106 Om;

Определить:

1. Закон изменения тока и ЭДС в цепи постоянного тока;

2. Длительность переходных процессов (t=5τ);

3. Энергию магнитного поля в момент времени t=3τ;

5.1 Определение постоянной времени τи длительности переходного процесса

 

Разомкнем переключатель в положение 1. Конденсатор отключается от источника и образуется контур разряда:

τ=(R1R2) /(R1+R2) *C=7,5 c;

uC=uУСТ+uСВ=ue-t/τ;

i=-Ie-t/τ;

Длительность переходного процесса:

t=5τ=5*7,5=37,5 c;

 

5.2 Определение тока в цепи и энергии электрического (магнитного) поля при t = 3 τи

 

Определяем ток в цепи в момент времени t = 3 τи:

i=-Ie-t/τ=-1,09 мкА;

Определяем энергию электрического поля конденсатора в момент времени t = 3 τи:

WЭ=C*uC32/2= 0,00089 Дж;

 

5.3 Построение графиков I=f(t); (Uc=f(t))

 

Вычисляем значения напряжений на конденсаторе в различные моменты времени по формуле: uC=ue-t/τ;

Изменение напряжения на

конденсаторе при его разрядке (рис.5.1)

 

t,c	0	τ	2τ	3τ	4τ	5τ
u,B	220	80,9	29,8	10,9	4,03	1,5

 

 

 

Рис.5.1

 

Изменение тока на конденсаторе при его разрядке (рис.5.2)

 

t,c	0	τ	2τ	3τ	4τ	5τ
i, мкА	-110	-42,98	-8,046	-1,09	-0,1612	-0,021

 

 

Рис.5.2

 

Заключение

 

В данном курсовом проекте я проводил:

анализ электрического состояния линейных электрических цепей постоянного тока

анализ электрического состояния нелинейных электрических цепей постоянного тока

анализ электрического состояния однофазных нелинейных электрических цепей переменного тока

анализ электрического состояния трехфазных нелинейных электрических цепей переменного тока

исследование переходных процессов в электрических цепях