Переходные процессы в цепи с ёмкостью и нелинейным резистивным элементом
Значение и сущность коэффициентов аппроксимирующего полинома, использование дифференциального уравнения цепи для определения приращения напряжения. Графики переходных процессов. Подключение цепи с нелинейным резистором к источнику постоянного напряжения.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | реферат |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 01.07.2018 |
| Размер файла | 372,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Переходные процессы в цепи с ёмкостью и нелинейным резистивным элементом
Смирнов В.А.
Особенности переходных процессов в цепи с ёмкостью и нелинейным резистивным элементом рассмотрим на примере подключения этой цепи к источнику постоянного напряжения (рис.1)
Рисунок 1 - Подключение цепи RС с нелинейным резистором к источнику постоянного напряжения
Нелинейные сопротивления (н.с.) заданы вольтамперной характеристикой (ВАХ) (рис. 2)
Рисунок 2 - ВАХ нелинейных элементов
ВАХ н.с. 1 и 2 на начальных этапах имеют повышенное сопротивление, которое постепенно падает до 100 Ом, а н.с. 3 и 4 наоборот - пониженное сопротивление, которое повышается до 100 Ом.
На первом этапе аппроксимируем ВАХ полиномом девятой степени (1). Получены аналитические выражения, описывающие каждую кривую.
(1)
Коэффициенты полиномов приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Значение коэффициентов аппроксимирующего полинома
|
U(I)1 |
24801 |
-129359 |
288768 |
-361533 |
279587 |
-138716 |
44498 |
-9126 |
1181 |
0 |
|
|
U(I)2 |
0 |
0 |
0 |
0 |
160 |
750 |
1228 |
906 |
367 |
0 |
|
|
U(I)3 |
60626 |
-257153 |
450901 |
-425870 |
23787 |
-81499 |
17083 |
-1977 |
118 |
0 |
|
|
U(I)4 |
23423 |
-106189 |
205927 |
-221218 |
142601 |
-55561 |
12410 |
-1357 |
65 |
0 |
Переходные процессы в цепи RС описаны уравнением (2).
(2)
Расчёт переходных процессов осуществляется численным методом, согласно которому напряжение в момент времени определяется формулой (3): напряжение нелинейный аппроксимирующий
, (3)
где: - напряжение на ёмкости в момент времени ;
- напряжение на ёмкости в момент времени ;
- приращение напряжения на ёмкости на промежутке времени .
Величину выбираем из условия ,
где: - время переходного процесса в цепи R-С с линейным резистивным элементом, величина которого равна r=100 Ом
- Количество точек, равное (100-1000).
Время переходного процесса определяется по формуле (4):
(4)
Для определения приращения напряжения воспользуемся дифференциальным уравнением цепи (1):
(5)
Величина r определяется на каждом этапе.
Использовав полученный алгоритм, были рассчитаны переходные процессы для четырёх случаев с нелинейным резистивным элементом и для одного случая с линейным резистором, которые приведены на рисунке 3.
Рисунок 3 - Графики переходных процессов
Кривая 5 показывает переходный процесс с линейным резистивным элементом. Кривые 4 и 5 (вогнутые) имеют меньшее время переходного процесса, нежели кривая 3, а кривые 1 и 2 (выгнутые) имеют большее время переходного процесса. Выгнутые кривые имеют большее сопротивление и поэтому переходный процесс затянут, у вогнутых кривых - ускорен. Отсюда делаем вывод, что чем больше вогнута кривая - тем скорее наш переходный процесс. И наоборот.
Перечень ссылок
1. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. учебн. пособие [для студентов, вузов] / Москва: Высшая школа, 1996. - 623с.
2. Атабеков Г.И. Теоретические основы электротехники. Линейные электрические цепи. Учебник для ВУЗов. М.: Энергия, 1978 - 592 стр.
3. Зевеке Г.В., Ионкин П Учебник для вузов. 4-е изд., перераб. М.: Энергия, 1975. - 752 с.: ил..А., Нетушил А.В., Страхов С.В. Основы теории цепей.
4. Божко В.В. Степенные полиномы, конспект лекций.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Моделирование электрической цепи с помощью программы EWB-5.12, определение значение тока в цепи источника и напряжения на сопротивлении. Расчет токов и напряжения на элементах цепи с использованием формул Крамера. Расчет коэффициента прямоугольности цепи.
курсовая работа [86,7 K], добавлен 14.11.2010Характеристика методов анализа нестационарных режимов работы цепи. Особенности изучения переходных процессов в линейных электрических цепях. Расчет переходных процессов, закона изменения напряжения с применением классического и операторного метода.
контрольная работа [538,0 K], добавлен 07.08.2013Мгновенное значение напряжения, определение действующей силы тока с учетом данных о ее амплитудном значении. Амплитудное значение общего напряжения цепи. Характер нагрузки ветвей сети. Коэффициент полезной мощности цепи, реактивное напряжение участков.
контрольная работа [313,0 K], добавлен 11.04.2010Переходные процессы в цепях первого и второго порядков. Расчет электрической цепи, состоящей из катушки индуктивности, емкости, сопротивлений, источника ЭДС. Способы нахождения токов и напряжений. Реакции в цепи на произвольное импульсное воздействие.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 08.01.2016Расчет токов во всех ветвях электрической цепи методом применения правил Кирхгофа и методом узловых потенциалов. Составление уравнения баланса мощностей. Расчет электрической цепи переменного синусоидального тока. Действующее значение напряжения.
контрольная работа [783,5 K], добавлен 05.07.2014Основные методы решения задач на нахождение тока и напряжения в электрической цепи. Составление баланса мощностей электрической цепи. Определение токов в ветвях методом контурных токов. Построение в масштабе потенциальной диаграммы для внешнего контура.
курсовая работа [357,7 K], добавлен 07.02.2013Ток переходного процесса в ветви с индуктивностью. Переходное напряжение на конденсаторе. Определение свободных составляющих тока через катушку и напряжения на конденсаторе. Составление операторной схемы. Цепи постоянного тока, короткое замыкание.
курсовая работа [200,7 K], добавлен 15.08.2012Электрические цепи при гармоническом воздействии. Работа цепи при воздействии источников постоянного напряжения и тока. Расчет схемы методом наложения (суперпозиции). Нахождение токов в ветвях схемы методом контурных токов. Напряжения на элементах цепи.
курсовая работа [933,0 K], добавлен 18.12.2014Способы получение характеристического уравнения. Переходные процессы в цепях с одним реактивным элементом, с двумя разнородными реактивными элементами. Временные характеристики цепей. Расчет реакции линейной цепи на входное воздействие произвольного вида.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.11.2010Принцип применения операторного метода для анализа переходных колебаний в электрических цепях, содержащих один реактивный элемент и резисторы. Переходные колебания в цепи с емкостью и с индуктивностью. Свободные переходные процессы в цепи с емкостью.
лекция [174,2 K], добавлен 27.04.2009Расчет линейной электрической цепи при несинусоидальном входном напряжении. Действующее значение напряжения. Сопротивление цепи постоянному току. Активная мощность цепи. Расчет симметричной трехфазной электрической цепи. Ток в нейтральном проводе.
контрольная работа [1016,8 K], добавлен 12.10.2013Расчет электрических цепей с одним и двумя энергоемкими элементами классическим и операторным методами. Нахождение реакции линейной цепи на произвольное внешнее воздействие по ее переходной, импульсной характеристикам. Расчет напряжения на элементах цепи.
курсовая работа [667,1 K], добавлен 30.05.2015Содержание классического метода анализа переходных процессов в линейных цепях: непосредственное интегрирование дифференциальных уравнений, описывающих электромагнитное состояние цепи. Два закона коммутации при конечных по величине воздействиях в цепи.
презентация [679,0 K], добавлен 28.10.2013Основные методы расчета токов и напряжений в цепях, в которых происходят переходные процессы. Составление системы интегро-дифференциальных уравнений цепи, используя для этого законы Кирхгофа и уравнения связи. Построение графиков токов и напряжения.
курсовая работа [125,4 K], добавлен 13.03.2013Изучение неразветвленной цепи переменного тока, построение векторных диаграмм. Определение фазового сдвига векторов напряжений на активном и емкостном сопротивлении. Подключение к генератору трёхфазного напряжения и подача синусоидального напряжения.
лабораторная работа [164,3 K], добавлен 12.01.2010Расчет переходного процесса. Амплитудное значение напряжения в катушке. Значение источника напряжения в момент коммутации. Начальный закон изменения напряжения. Метод входного сопротивления. Схема электрической цепи для расчета переходного процесса.
курсовая работа [555,6 K], добавлен 08.11.2015Расчёт переходных процессов в электрической цепи по заданным схемам: для определения начальных условий; определения характеристического сопротивления; нахождения принужденной составляющей; и временным диаграммам токов и напряжений в электрической цепи.
курсовая работа [324,9 K], добавлен 24.01.2011Применение метода междуузлового напряжения при анализе многоконтурной электрической схемы, имеющей два потенциальных узла. Нелинейные электрические цепи постоянного тока. Цепи с параллельным, последовательно-параллельным соединением резистивных элементов.
презентация [1,8 M], добавлен 25.07.2013Специфические особенности расчета цепи постоянного тока классическим методом. Характеристика и расчет цепи постоянного тока операторным методом. Сравнительный анализ результатов произведенных расчетов. Особенности расчета цепи синусоидального тока.
реферат [863,1 K], добавлен 30.08.2012Порядок определения степени проводимости электрической цепи по закону Кирхгофа. Комплекс действующего напряжения. Векторная диаграмма данной схемы. Активные, реактивные и полные проводимости цепи. Сущность законов Кирхгофа для цепей синусоидального тока.
контрольная работа [144,6 K], добавлен 25.10.2010
