£ £ /?■> р, £ pt
4 = —--------- +----------- =— ; ь = — е' ;
(Z?) + £2) R] £(
ис = £------- -— (l-ez ); р =----------------------- !
R^ + R2 Ri R2 С
Полагая в этих формулах £ = 1 В. найдем:
— 1 । е 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/х-е’/х)/2 j = sinx получим
gjiU) = 0,01 е”'00' sin 100/См.
|
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
|
Ток
/(/) = 1m е/т'
1лГ(р,)
= Im(5,13e><-/-s“40> +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.
|
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