Материал: Демирчян, Нейман, Коровкин, Чечурин. Теоретические основы электротехники.т.2.2003

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам
background image

ìîæíî îïðåäåëèòü, ðàññ÷èòàâ êëàññè÷åñêèì èëè îïåðàòîðíûì ìåòîäîì òîê

i

(

t

)

ïðè âêëþ÷åíèè äàííîé öåïè ïîä äåéñòâèå ïîñòîÿííîãî íàïðÿæåíèÿ

U

=

const,

è òîãäà

Y

(

t

)

=

i

(

t

)/

U.

Íàïðèìåð, äëÿ öåïè ñ ïîñëåäîâàòåëüíî âêëþ÷åííûìè

r

è

L

èìååì

Y t

r

e

r

L

t

( )

=

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

-

1 1

(ñì. § 9.5), à äëÿ öåïè ñ ïîñëåäîâàòåëüíî ñîåäèíåííûìè

r

è

C

èìååì

Y t

r

e

t

rC

( )

=

-

1

(ñì. § 9.6).

Åñëè ê öåïè ïðèëîæåíà ñêà÷êîîáðàçíàÿ ÝÄÑ, òî

i t

E

t Y t

t

EY t

t

( )

( ) ( )

;

( )

.

= ×

=

<

³

1

0

0

0

ïðè
ïðè

Ïåðåéäåì ê ðàññìîòðåíèþ äðóãîé ôóíêöèè, íàçûâàåìîé è ì ï ó ë ü ñ í î é.

Ïðè ðàññìîòðåíèè â § 9.11 ïåðåõîäíûõ ïðîöåññîâ â öåïè, â êîòîðîé ïðîèñõî-

äèò ñêà÷êîîáðàçíîå èçìåíåíèå èíäóêòèâíîñòè èëè åìêîñòè, áûëî óêàçàíî, ÷òî

â îïðåäåëåííûõ óñëîâèÿõ âîçíèêàþò íàïðÿæåíèÿ è òîêè áåñêîíå÷íî áîëüøîãî

çíà÷åíèÿ è áåñêîíå÷íî ìàëîé äëèòåëüíîñòè (

D

t

®

0). Òàêèå òîêè è íàïðÿæåíèÿ,

èìåþùèå èìïóëüñíûé õàðàêòåð, ìîãóò áûòü îïèñàíû ñ ïîìîùüþ èìïóëüñíîé

ôóíêöèè

K

d

(

t

), ãäå

K

— âåùåñòâåííîå ÷èñëî, à

d

(

t

) ÿâëÿåòñÿ å ä è í è ÷ í î é è ì -

ï ó ë ü ñ í î é ô ó í ê ö è å é, îïðåäåëÿåìîé ñëåäóþùèì îáðàçîì:

d

(

t

)

= ¥

ïðè

t

=

0

è

d

(

t

)

=

0 ïðè

t

¹

0 (ò. å.

d

(

t

)

=

0 ïðè

t

< 0 è ïðè

t

> 0), ïðè÷åì

d

( )

t dt

=

- ¥

ò

1.

Èç ýòîãî îïðåäåëåíèÿ âèäíî, ÷òî ìîæíî íàïèñàòü

d

( )

( )

t dt

t

t

=

- ¥

ò

1

è, ñëåäîâà-

òåëüíî, åäèíè÷íóþ èìïóëüñíóþ ôóíêöèþ ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê ïðîèçâîä-
íóþ åäèíè÷íîé ñêà÷êîîáðàçíîé ôóíêöèè

d

( )

lim ( )

t

t

t

t

t

=

= ®

D

D

0

1

. Åñëè åäèíè÷íàÿ èì-

ïóëüñíàÿ ôóíêöèÿ èìååò çíà÷åíèå

d

(

t

)

= ¥

â ìîìåíò

t

= t

, òî åå ìîæíî çàïèñàòü

â âèäå

d

(

t –

t

).

Êàê âèäíî èç îïðåäåëåíèÿ, ïëîùàäü åäèíè÷íîé èì-

ïóëüñíîé ôóíêöèè ðàâíà åäèíèöå.

Ïðè âîçäåéñòâèè íà ýëåêòðè÷åñêóþ öåïü èìïóëüñíîé

ÝÄÑ ñëåäóåò ðàçëè÷àòü äâà ýòàïà âîçíèêàþùåãî â öåïè

ïåðåõîäíîãî ïðîöåññà. Íà ïåðâîì ýòàïå çà âðåìÿ äåéñò-

âèÿ èìïóëüñíîé ÝÄÑ (

D

t

®

0) â ýëåêòðè÷åñêèå ïîëÿ

êîíäåíñàòîðîâ è ìàãíèòíûå ïîëÿ êàòóøåê ïîñòóïàåò íå-

êîòîðàÿ êîíå÷íàÿ ýíåðãèÿ, êîòîðàÿ çàòåì, íà âòîðîì ýòà-

ïå, ïîñëå çàâåðøåíèÿ äåéñòâèÿ èìïóëüñíîé ÝÄÑ ðàñ-

ñåèâàåòñÿ â öåïè.

Èìïóëüñíóþ ÝÄÑ ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê ñóììó

äâóõ ñêà÷êîîáðàçíûõ ÝÄÑ, èìåþùèõ áåñêîíå÷íî áîëü-

øèå çíà÷åíèÿ, ïðîòèâîïîëîæíûõ ïî çíàêó è ñìåùåííûõ âî âðåìåíè íà

D

t

®

0

òàê, ÷òî

E

D

t

=

K

=

const (ðèñ. 12.5).

Ãëàâà 12. Ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé ïðè âîçäåéñòâèè èìïóëüñíûõ ÝÄÑ

123

Ðèñ. 12.5

background image

Íà ïåðâîì ýòàïå (îò

t

=

0 äî

t

= D

t

®

0) òîê âîçíèêàåò ïîä äåéñòâèåì îäíîé

ïîëîæèòåëüíîé ñêà÷êîîáðàçíîé ÝÄÑ. Ïîëó÷èì äëÿ íåãî âûðàæåíèå, ó÷èòûâàÿ,
÷òî

E

D

t

=

K

è lim ( )

D

D

t

t

t

®

0

1

= d

(

t

). Èìååì

i t

E t Y t

E

t Y t t

t

E t

t

t

t

t

( )

( ) ( )

lim

( ) ( )

lim

=

=

×

=

= ®

= ®

D

D

D
D

D

0

0

1

1

0

1

0

0

( ) ( )

( ) lim ( )

( ) ( ).

t

t

Y t

KY

t

t

KY

t

t

t

D

D

D

=

=

=

= ®

d

Äëÿ óÿñíåíèÿ ñìûñëà ïîëó÷åííîãî âûðàæåíèÿ ïðèìåíèì åãî ê ñëó÷àþ, êîãäà

èìïóëüñíàÿ ÝÄÑ äåéñòâóåò â öåïè (

r

,

L

),

ðèñ. 12.6. Äëÿ ýòîé öåïè, êàê òîëüêî

÷òî áûëî ñêàçàíî,

Y t

r

e

r

L

t

( )

=

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

-

1 1

è, ñëåäîâàòåëüíî,

Y

(0)

=

0

.

Òàê êàê ôóíêöèÿ

d

(

t

) ïðè

t

=

0 ðàâíà áåñêîíå÷íîñòè, òî ïîëó÷àåì íåîïðåäåëåííîñòü. Çàïèñàâ

âûðàæåíèå

E t

t

t

Y t

t

t

D

D

D

lim ( ) ( )

= ®

0

1

äëÿ

i

(

t

) â âèäå

i t

K

t Y t

t

K

t Y t

t

t

t

t

( )

lim ( ) ( )

lim ( ) ( )

=

=

= ®

®

D

D

0

0

1

1

,

ó÷èòûâàÿ, ÷òî 1(

t

)

=

1 ïðè

t

®

0, è ðàñêðûâàÿ íåîïðåäåëåííîñòü, ïîëó÷èì

i t

i

K Y t

K

L

t

( )

( )

( )

.

=

=

¢

é
ëê

ù
ûú

=

=

0

1

0

Ýòîò òîê ïîä äåéñòâèåì èìïóëüñà ÝÄÑ óñòàíàâëèâàåòñÿ ñêà÷êîì, è, ñîîòâåò-

ñòâåííî, óñòàíàâëèâàåòñÿ ñêà÷êîì ïîòîêîñöåïëåíèå îò

Y = 0

äî

Y

(0)

=

Li

(0)

=

K

.

Òàêîå ñêà÷êîîáðàçíîå èçìåíåíèå ïîòîêà è òîêà â êàòóøêå îêàçàëîñü âîçìîæíûì

â ðåçóëüòàòå äåéñòâèÿ áåñêîíå÷íî áîëüøîé ÝÄÑ â áåñêîíå÷íî ìàëûé ïðîìåæó-

òîê âðåìåíè, ÷òî ïîëíîñòüþ ñîîòâåòñòâóåò èçëîæåííîìó â § 9.11.

Òàêèì îáðàçîì, íà ïåðâîì ýòàïå ñêà÷êîîáðàçíî ïðîèñõîäèò íàêîïëåíèå ýíåð-

ãèè â ïîëÿõ öåïè, â äàííîì ñëó÷àå â ìàãíèòíîì ïîëå êàòóøêè. Íàêîïëåííàÿ

ýíåðãèÿ ðàññåèâàåòñÿ â ñîïðîòèâëåíèÿõ öåïè â

ïåðåõîäíîì ïðîöåññå, ïðîèñõîäÿùåì íà âòîðîì

ýòàïå. Ýòîò ïðîöåññ íà÷èíàåòñÿ ïîñëå äåéñòâèÿ

âòîðîé, îòðèöàòåëüíîé, ñêà÷êîîáðàçíîé ÝÄÑ

(ðèñ. 12.5). Ñîîòâåòñòâåííî, ðåàêöèþ öåïè, â äàí-

íîì ñëó÷àå òîê

i

(

t

), ìîæíî ïðåäñòàâèòü êàê ñóì-

ìó ðåàêöèé íà îáå ñêà÷êîîáðàçíûå ÝÄÑ — ïîëî-

æèòåëüíóþ (+

E

) è îòðèöàòåëüíóþ (–

E

)

.

Ïðè ýòîì íåîáõîäèìî ó÷åñòü, ÷òî ïåðå-

õîäíóþ ïðîâîäèìîñòü ñëåäóåò îïðåäåëÿòü êàê ôóíêöèþ ïðîìåæóòêà âðåìåíè,

îòñ÷èòûâàåìîãî îò ìîìåíòà äåéñòâèÿ ñêà÷êîîáðàçíîé ÝÄÑ äî ðàññìàòðèâàåìîãî

ìîìåíòà âðåìåíè

t

. Ñëåäîâàòåëüíî,

i t

EY t

EY t

t

E t Y t Y t

t

t

t

( ) lim [ ( )

(

)] lim

( )

(

=

-

-

=

-

-

®

®

D

D

D

D

D

0

0

)

( ),

D

t

KY t

é
ëê

ù
ûú

=

¢

ãäå âåëè÷èíà

K

=

E

D

t

=

const ðàâíà ïëîùàäè èìïóëüñíîé ôóíêöèè, à

¢

Y t

( )

ïðî-

èçâîäíàÿ ïåðåõîäíîé ïðîâîäèìîñòè öåïè.

124

×àñòü 2. Òåîðèÿ ëèíåéíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé

Ðèñ. 12.6

background image

Äëÿ ðàññìîòðåííîãî âûøå ïðèìåðà (ðèñ. 12.6) èìååì

i t

K

L

e

i

e

r

L

t

r

L

t

( )

( )

=

=

-

-

0

,

÷òî ñîîòâåòñòâóåò ðåøåíèþ, ïîëó÷åííîìó â § 9.5 äëÿ ñëó÷àÿ çàìûêàíèÿ öåïè

(

r

,

L

) íàêîðîòêî ïðè íà÷àëüíîì òîêå

I

=

i

(0).

Âåëè÷èíó

¢

Y t

( ), â îáùåì ñëó÷àå

¢

h t

( ), îáîçíà÷àþò

h

d

(

t

) è íàçûâàþò è ì -

ï ó ë ü ñ í î é õ à ð à ê ò å ð è ñ ò è ê î é ö å ï è, îïðåäåëÿþùåé ïðîöåññû â öåïè ïî-

ñëå çàâåðøåíèÿ äåéñòâèÿ èìïóëüñà.

Îáðàòèì âíèìàíèå íà èíòåðåñíûé ôàêò, ÷òî èìïóëüñíàÿ õàðàêòåðèñòèêà

¢

Y t

( ), îïèñûâàþùàÿ ïðîöåññ ïîñëå äåéñòâèÿ èìïóëüñà, ÿâëÿåòñÿ âñåãäà ïðîèç-

âîäíîé ïî âðåìåíè îò ïåðåõîäíîé õàðàêòåðèñòèêè

Y

(

t

), îïèñûâàþùåé ïðîöåññ

ïîñëå äåéñòâèÿ ñêà÷êîîáðàçíîé ÝÄÑ. Ýòî ëåãêî ïîíÿòü, èñõîäÿ èç ïðîñòûõ ñîîá-

ðàæåíèé. Òîê

i

(

t

) ïîñëå äåéñòâèÿ èìïóëüñà ïðåäñòàâëÿåò ñîáîé ñâîáîäíûé (ïðå-

õîäÿùèé) òîê

i

²

(

t

) â öåïè, ñóùåñòâóþùèé ïðè îòñóòñòâèè ÝÄÑ è ÿâëÿþùèéñÿ

ðåøåíèåì óðàâíåíèÿ ñ íóëåâîé ïðàâîé ÷àñòüþ. Òîê

i

(

t

) ïîñëå äåéñòâèÿ ñêà÷êîîá-

ðàçíîé ÝÄÑ ÿâëÿåòñÿ ðåøåíèåì òîãî æå óðàâíåíèÿ ñ ïîñòîÿííîé ïðàâîé ÷àñòüþ.

Äèôôåðåíöèðóÿ ïîñëåäíåå óðàâíåíèå, ïîëó÷èì óðàâíåíèå äëÿ ïðîèçâîäíîé ïî

âðåìåíè îò ýòîãî òîêà ñ íóëåâîé ïðàâîé ÷àñòüþ, ò. å. òî÷íî òàêîå æå óðàâíåíèå,

êàê äëÿ òîêà ïîñëå äåéñòâèÿ èìïóëüñíîé ÝÄÑ. Òàêèì îáðàçîì, ïðîèçâîäíàÿ ïî

âðåìåíè òîêà ïîñëå äåéñòâèÿ ñêà÷êîîáðàçíîé ÝÄÑ èìååò òî÷íî òàêîé æå çàêîí

èçìåíåíèÿ âî âðåìåíè, êàê è òîê ïîñëå äåéñòâèÿ èìïóëüñíîé ÝÄÑ. Îíè îòëè÷à-

þòñÿ äðóã îò äðóãà òîëüêî ìíîæèòåëÿìè

E

èëè

K.

Ïðîöåññ ïîñëå äåéñòâèÿ ñêà÷-

êîîáðàçíîé ÝÄÑ îïðåäåëÿåòñÿ âåëè÷èíîé ñêà÷êà

E

, à ïðîöåññ ïîñëå äåéñòâèÿ

èìïóëüñà — ïëîùàäüþ èìïóëüñà

K

.

 ñëó÷àå äåéñòâèÿ èìïóëüñà ÝÄÑ â öåïè ñ êàòóøêîé, êàê ìû âèäåëè â ðàñ-

ñìîòðåííîì ïðèìåðå, âåëè÷èíà

K

=

E

D

t

= DY

îïðåäåëÿåò ïîòîê, îáðàçóþùèéñÿ

â êàòóøêå âî âðåìÿ äåéñòâèÿ èìïóëüñà. Â ñëó÷àå äåéñòâèÿ èìïóëüñà èñòî÷íèêà

òîêà

I

â öåïè ñ êîíäåíñàòîðîì áóäåì èìåòü

K

=

I

D

t

= D

q

, ò. å. âåëè÷èíà

K

îïðåäå-

ëÿåò çàðÿä, îáðàçóþùèéñÿ â êîíäåíñàòîðå âî âðåìÿ äåéñòâèÿ èìïóëüñà. Ïîýòîìó

âåëè÷èíà

K

è îïðåäåëÿåò íà÷àëüíûå óñëîâèÿ äëÿ ïåðåõîäíîãî òîêà ïîñëå äåéñò-

âèÿ èìïóëüñà.

Íàéäåì îïåðàòîðíîå èçîáðàæåíèå åäèíè÷íîé ñêà÷êîîáðàçíîé ôóíêöèè è

åäèíè÷íîé èìïóëüñíîé ôóíêöèè. Òàê êàê åäèíè÷íàÿ ñêà÷êîîáðàçíàÿ ôóíêöèÿ

âî âñåì èíòåðâàëå 0

£

t

£

+

¥

åñòü ïîñòîÿííàÿ âåëè÷èíà, ðàâíàÿ åäèíèöå, òî åå

îïåðàòîðíîå èçîáðàæåíèå, ñîãëàñíî ñêàçàííîìó â § 10.2, áóäåò

1

1

( )

.

t

p

Þ

Åäèíè÷íàÿ èìïóëüñíàÿ ôóíêöèÿ ÿâëÿåòñÿ ïðîèçâîäíîé åäèíè÷íîé ñêà÷êî-

îáðàçíîé ôóíêöèè

d

( )

[ ( )]

t

d t

dt

=

1

. Ïðè îïðåäåëåíèè åå îïåðàòîðíîãî èçîáðàæåíèÿ

íåîáõîäèìî ó÷åñòü, ÷òî îíà íå ðàâíà íóëþ òîëüêî â òî÷êå

t

=

0, ò. å. â èíòåðâàëå

îò

t

=

–0 äî

t

=

+0. Ñîîòâåòñòâåííî, ÷òîáû ó÷åñòü òîë÷îê íà ñèñòåìó ñî ñòîðîíû

èìïóëüñíîé ôóíêöèè ïðè îïðåäåëåíèè åå èçîáðàæåíèÿ, íåîáõîäèìî âçÿòü íèæ-

íèé ïðåäåë èíòåãðàëà Ëàïëàñà

t

=

–0, ò. å.

Ãëàâà 12. Ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé ïðè âîçäåéñòâèè èìïóëüñíûõ ÝÄÑ

125

background image

d

( )

[ ( )]

( )

( )

t

d t

dt

e dt

t e

p

t e

pt

pt

pt

Þ

=

+

-

¥

-

-

-

¥

-

¥

-

ò

ò

1

1

1

0

0

0

dt p

p

=

=

1 1.

Äåéñòâèòåëüíî, ïî îïðåäåëåíèþ 1(

t

)

=

0 ïðè

t

< 0, ò. å. 1(–0)

=

0, è, ñëåäîâà-

òåëüíî, ïåðâîå ñëàãàåìîå ðàâíî íóëþ êàê ïðè âåðõíåì, òàê è ïðè íèæíåì ïðåäå-

ëàõ. Èíòåãðàë æå âî âòîðîì ñëàãàåìîì ðàâåí 1/

p

êàê îïåðàòîðíîå èçîáðàæåíèå

åäèíè÷íîé ôóíêöèè.

Òàêèì îáðàçîì, èìååì îïåðàòîðíîå èçîáðàæåíèå åäèíè÷íîé èìïóëüñíîé

ôóíêöèè

d

( )

.

t

Þ

1

Äëÿ íååäèíè÷íîé èìïóëüñíîé ôóíêöèè, ðàâíîé

A

d

(

t

), åå îïåðàòîðíîå èçî-

áðàæåíèå ðàâíî

A.

12.3. Ðàñ÷åò öåïè ïðè âîçäåéñòâèè ÝÄÑ ïðîèçâîëüíîé ôîðìû —

èíòåãðàë Äþàìåëÿ

Ïóñòü íà çàæèìàõ öåïè, îáëàäàþùåé ïåðåõîäíîé ïðîâîäèìîñòüþ

Y

(

t

), äåéñòâóåò

íàïðÿæåíèå

u

(

t

) èëè ÝÄÑ

e

(

t

) ïðîèçâîëüíîé ôîðìû (ðèñ. 12.7). Öåïü â îáùåì

ñëó÷àå ìîæåò èìåòü ñêîëü óãîäíî ñëîæíóþ êîíôèãóðàöèþ. Îíà ÿâëÿåòñÿ ïàñ-

ñèâíûì äâóõïîëþñíèêîì. Òîê

i

(

t

) íà âõîäå öåïè, âîçíèêàþùèé ïîä äåéñòâèåì

íàïðÿæåíèÿ

u

(

t

), ìîæíî îïðåäåëèòü ñëåäóþùèì îáðàçîì: çàìåíèì äåéñòâèòåëü-

íóþ êðèâóþ

u

(

t

) ïðèáëèæåííî ñòóïåí÷àòîé ñ èíòåðâàëàìè ïî îñè

t

, ðàâíûìè

D

x

(ðèñ. 12.7). Òîê â ìîìåíò

t

ìîæíî ðàññìàòðèâàòü êàê âîçíèêàþùèé ïîä äåéñòâè-

åì ñåðèè ñêà÷êîîáðàçíûõ íàïðÿæåíèè, ñëåäóþ-

ùèõ äðóã çà äðóãîì ÷åðåç ïðîìåæóòêè

D

x

â èíòåð-

âàëå îò 0 äî

t

. Ïåðâûé ñêà÷îê ðàâåí

u

(0) â ìîìåíò

t

=

0. Ïîñëåäóþùèå ñêà÷êè ðàâíû

D

u

= D

D

u
x

D

x

. Ñî-

ñòàâëÿþùàÿ òîêà, âûçâàííàÿ îòäåëüíûì ñêà÷êîì

íàïðÿæåíèÿ, äåéñòâóþùèì â ìîìåíò

x

, ðàâíà

D

uY

(

t

x

)

.

Ïåðåõîäíóþ ïðîâîäèìîñòü íóæíî ðàñ-

ñìàòðèâàòü êàê ôóíêöèþ àðãóìåíòà

t

x

, òàê êàê

îò ìîìåíòà

x

âîçíèêíîâåíèÿ äàííîãî ñêà÷êà íà-

ïðÿæåíèÿ äî ìîìåíòà

t

îòñ÷åòà çíà÷åíèÿ òîêà ïðîøëî âðåìÿ

t

x.

Âåñü òîê

i

(

t

)

ÿâëÿåòñÿ ñóììîé ñîñòàâëÿþùèõ òîêà, âûçâàííûõ îòäåëüíûìè ñêà÷êàìè íàïðÿ-

æåíèÿ, ò. å.

i t

u Y t

Y t x u

x

x

x

x t

( )

( ) ( )

(

)

.

»

+

-

=

=

å

0

0

D
D

D

Ïðè óìåíüøåíèè èíòåðâàëîâ äî áåñêîíå÷íî ìàëûõ èíòåðâàëîâ

dx

ñòóïåí÷à-

òàÿ êðèâàÿ íàïðÿæåíèÿ ïåðåéäåò â çàäàííóþ êðèâóþ

u

(

t

), è, ñîîòâåòñòâåííî, ïî-

ëó÷èì òî÷íîå âûðàæåíèå äëÿ èñêîìîãî òîêà

i

(

t

)

:

i t

u Y t

Y t x u x dx

t

( )

( ) ( )

(

) ( ) ,

=

+

-

ò

0

0

'

(*)

126

×àñòü 2. Òåîðèÿ ëèíåéíûõ ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé

Ðèñ. 12.7

background image

ãäå

u x

u
x

du

dt

x

t x

'

( ) lim

.

=

= æ

è

ç

ö
ø

÷

®

=

D

D
D

0

Ïîëó÷åííîå âûðàæåíèå äëÿ i

(

t

)

íîñèò íàçâàíèå èíòåãðà-

ëà Äþàìåëÿ, ïîçâîëÿþùåãî ðåøèòü çàäà÷ó î âêëþ÷åíèè öåïè

ïîä äåéñòâèå íàïðÿæåíèÿ u

(

t

)

ïðîèçâîëüíîé ôîðìû, ïðè÷åì

Y

(

t

)

îïðåäåëÿåòñÿ â èòîãå ðåøåíèÿ áîëåå ïðîñòîé çàäà÷è —

âêëþ÷åíèÿ òîé æå öåïè ïîä äåéñòâèå ïîñòîÿííîãî íàïðÿ-

æåíèÿ.

 âèäå ïðèìåðà ðàññìîòðèì âêëþ÷åíèå èçîáðàæåííîé

íà ðèñ. 12.8 öåïè (

r

,

C

) ïîä äåéñòâèå íàïðÿæåíèÿ

u

(

t

)

=

=

U(1 –

e

t

/

T

)

.

Íà ðèñ. 12.9 ïîêàçàíà êðèâàÿ èçìåíåíèÿ íà-

ïðÿæåíèÿ

u

íà çàæèìàõ öåïè. Ïîñòîÿííàÿ

T

îïðåäåëÿåò

ñêîðîñòü íàðàñòàíèÿ ýòîãî íàïðÿæåíèÿ. Â ÷àñòíîñòè, ïðè

T

=

0 èìååì ðàíåå ðàññìîòðåííûé ñëó÷àé âêëþ÷åíèÿ ýòîé

öåïè ïîä ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå

U

=

const.

Ïîëó÷àåì

u

u t

U

T

e

u x

U

T

e

t

T

x

T

( )

;

( )

( )

.

0

0

=

¢

=

¢

=

-

-

è

Äëÿ äàííîé öåïè, ñîãëàñíî íàéäåííîìó â § 9.6 ðåøåíèþ ïðè ðàññìîòðåíèè

âêëþ÷åíèÿ åå ïîä ïîñòîÿííîå íàïðÿæåíèå, ïåðåõîäíàÿ ïðîâîäèìîñòü èìååò âû-

ðàæåíèå

Y t

r

e

Y t x

r

e e

t

t x

( )

(

)

,

=

-

=

-

-

1

1

t

t t

è

ãäå

t =

rC —

ïîñòîÿííàÿ âðåìåíè öåïè.

Ïîëüçóÿñü èíòåãðàëîì Äþàìåëÿ, íàõîäèì

i t

r

e e U

T

e dx U

rT

e

e

dx

t x

x

t

t

x

( )

=

=

=

-

-

-

-

æ
è

ç

ö
ø

÷÷

ò

1

0

1 1

t t

t

t

T

T

0

t

t

t

U

r T

e

e

ò

-

-

æ

è

ç

ç

ö

ø

÷

÷

-

-

t

t

t

T

.

Ïîòåðè ýíåðãèè, âûäåëÿåìîé â âèäå òåïëîòû çà âðåìÿ çàðÿäà êîíäåíñàòîðà,

ðàâíû

W

i r dt U

r T

e

e

e

t

t

t

=

=

-

-

+

¥

-

- +

æ
è

ç

ö
ø

÷÷

-

ò

2

0

2

2

2

2

1 1

2

2

t

t

t

t

(

)

T

T

é

ë

ê

ê

ù

û

ú

ú

=

=

-

æ
è

ç

ö
ø

÷

-

+

+

æ
è

ç

ö
ø

÷ =

¥

ò

dt

U

r T

T

T

T

U

0

2

2

2

2

2

2

t

t

t

t

t

2

2

2

2

r

T

U C

T

t

t

t

t

+

=

+

.

Îòñþäà íàõîäèì îòíîøåíèå ýòèõ ïîòåðü ê ýíåðãèè, çàïàñàåìîé â êîíäåíñà-

òîðå,

a

W

CU

T

=

=

+

2

2

1

1

t

Ãëàâà 12. Ðàñ÷åò ýëåêòðè÷åñêèõ öåïåé ïðè âîçäåéñòâèè èìïóëüñíûõ ÝÄÑ

127

Ðèñ. 12.8

Ðèñ. 12.9

Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/14319