£ £ /?■> р, £ pt

4 = —--------- +----------- =— ; ь = — е' ;

(Z?) + £2) R] £(

ис = £------- -— (l-ez ); р =----------------------- !

R^ + R2 Ri R2 С

Полагая в этих формулах £ = 1 В. найдем:

1е Л,Л2('.

+ /?2 (^| + ^2)

h (1) = —ц _еР'у.
ие Л, + Л2

Подстановка числовых значений дает:

g}, (/) = 0,00033 + 0,00067 е'30' См; g22 (t) = 0,001 е’30' См;

=4O“e~3Of)-

Пример 99. Определить взаимную переходную проводимость между первой и третьей ветвями схемы на рис. 8.5 при включении источника ЭДС в первую ветвь и следующих значениях параметров: /?] =/?2 = 100 Ом; 4^1 Гн; С = 100 мкФ.

Решение. Изображение тока третьей ветви

______________ Е R2 С
р2 R2
С + р (/?) /?2 "*■ "*• ^2

Корни уравнения Л/(р) = 0 (см. пример 76):

Р; =~100 + j100c“’; р2 = -100-/ ЮОс-1.

Полагая Е = 1 В, в соответствии с формулой разложения найдем

     


После подстановки значений параметров, корней р, и р2 и использования формулы (е-е’)/2 j = sinx получим

gjiU) = 0,01 е”'00' sin 100/См.

Рис. 8.38

Таким образом, взаимная переходная проводи­мость между третьей и первой ветвями схемы на рис. 8.5 при данных значениях параметров как функция времени представляет собой затухающую синусоиду.

Пример 100. В схеме на рис. 8.38 w(/) = 170 sin(314 / + 30°) В; Л, = 10 Ом; Я2 = 5 Ом; /?3 = 15 0м; 2,!= 30 мГн; Л/=30 мГн; С = 50 мкФ. Найти /](/) с помощью формулы разложения.

Решение. Сначала устраним в схеме магнит­

ную связь между L{ и £2, затем составим уравнения по методу контурных токов:

+ R2 + p{L} + 4, + 2 <W))-/2(/?)(/?2 + p(L2i-M))=W

— 1\{р) (Ri + P (^2 + + (^2 ^3 P ^2^ ~ Q‘

Совместное их решение дает

_________ U„, (20 ч- 0,05 р)_________ = Л'(р) (P-J w) (0.000875 р2 + 2.6 р + 275) А/( р)'

Корни уравнения М(р) - 0:

Р;=314у, р2 = -2860 и р3 = -114с1;

М’{р) = 0,000875 р2 + 2,3 р + 215 + (р - J о) (0,00175 р + 2,6);

N(Pj) = 4301 е'68°20'; >У(р2) = 123-17Ое'2,о\ A'(ps) = 14,29-170 е'30*;

Л/'(Р]) = 838е;77’; Л/'(р2) = 6930еУЬО16; М'(ру) = 80бе/110М0

. ^(Рз) ^>->1 . ^\Рз) +-------- --------- С -г —------------------ Л/'(Р2)

Ток

/(/) = 1m е/т'
1лГ(р,)

= Im(5,13e><-/-s40> +3,03e-'203^' e'2860' +3,0le-,,4') =

= 5.l3sin(w/-8°4O')-M6e'-860’ +1,97е'ш' A.

§ 8.53 Интеграл Дюамеля. Познакомимся с третьим методом расчета переходных процессов в линейных электрических цепях — рас­четом с помощью интеграла Дюамеля.

Рис. 8.39

При использовании интеграла Дю­амеля переменную, по которой производится интегрирование, обозна­чим т а под t по-прежнему будем по­нимать тот момент времени, в который требуется найти ток в цепи. Пусть к цепи с нулевыми начальными услови­ями в момент времени f = 0 подключа­ется напряжение и(т) (рис. 8.39).

Для того чтобы найти ток в цепи в момент времени Г, заменим плавную кривую ступенчатой и просуммируем

токи от начального напряжения м(0) и

от всех ступенек напряжения, вступающих в действие с запозданием во времени.

Напряжение w(0) в момент времени / вызовет в цепи ток u(0)g(0), где g(0)— переходная проводимость. В момент времени т + Дт (см. рис. 8.39) возникает скачок напряжения

du

— Дт = и (т) Дт. dx

Для того чтобы найти составляющую тока в момент времени t, вызы­ваемую этим скачком напряжения Дм, необходимо м'(т)Дт умножить на значение переходной проводимости с учетом времени действия скачка до момента времени /. Из рис. 8.39 видно, что это время равно г-т-Дт. Следовательно, приращение тока от этого скачка составляет а'(т) g(i - х - Дт) Дт.

Полный ток в момент времени t получим, если просуммируем все частичные токи от отдельных скачков и прибавим их к току м(0) g(/): /(/) = м(0) g(t) + £м'(т) g(/ - т - Дт) Дт.

Число членов суммы равно числу ступенек напряжения. Очевидно, что ступенчатая кривая тем лучше заменяет плавную кривую, чем больше число ступенек. С этой целью заменим конечный интервал времени Дт на бесконечно малый dx и перейдем от суммы к интегралу:

z(/) - w(0) g(/) + Jw'(t) g(t -x)dx. (8.75)

о