A 2007-es kondenzátor időjárástechnikus versenyének kibocsájtásához hasonló villámmechanizmus

A kondenzátor kisüléséhez hasonló villámmechanizmus 2007-es időjárástechnikus verseny .

A webhely böngészésének folytatásával elfogadja a sütik használatát felajánlva neked az érdeklődési központokhoz szabott hirdetések

A C kapacitású kondenzátor töltésének és kisütésének vizsgálata.

Az alábbi elektromos áramkör lehetővé teszi a kondenzátor töltését és kisütését egy R ellenállású ohmos vezetőn keresztül.

2007-es

Melyik helyzetben kell zárni a K kapcsolót a töltés végrehajtásához ?

( 1 ): a kondenzátor sorban áll a feszültséggenerátorral.

Melyik helyzetben kell zárni a K kapcsolót az ürítés elvégzéséhez ? ( 2 )

Mutassa meg, hogy a kisülés végén, az egyensúlyi állapot elérése után, a kondenzátoron átmenő feszültség egyenlő E-vel .

Állandó állapotban az áram intenzitása nulla; az R ellenálláson átmenő feszültség ekkor megéri UR = RI = R * 0 = 0.

Hozza létre az UC feszültség által a kisülés során ellenőrzött differenciálegyenletet .

A feszültségek additivitása: 0 = UC + UR, UR = Ri; qA = CUC.

i = d qA dt = C d UC dt

Az UC (t) levezetése az idő függvényében: dUC/dt = - l Eexp (- l t)

Jelentés a differenciálegyenletben: E exp (- l t) + RC (- l E) exp (- l t) = 0

Ezt az egyenlőséget a t időtől függetlenül ellenőrizzük, ha: RC (- l) = -1;

l = 1 RC
A görbék megadják az alakzatok alakját az i (t) intenzitás és az UC (t) feszültség idejének függvényében töltés és kisütés közben E = 4V, R = 1000 ohm és C = 5 mikrofarád esetén.

Indokolással azonosítsa ezeket a görbéket .

2a. ábra : növekvő exponenciális hajlam az aszimptotára E = 4 V.

Ez a kondenzátor terhelése alatti feszültség.

2b. ábra : csökkenő exponenciális tendencia a nulla felé.

A 4 V kezdeti érték ellenőrzi a kondenzátor feszültségének folytonosságát

Ez a kisütő kondenzátor feszültsége.

2d. ábra : csökkenő exponenciális tendencia a nulla felé.

A 4 mA kezdeti érték megfelel E/R = 4/1000, kezdeti intenzitásnak

Ez a töltőáram intenzitása.

2c. ábra : növekvő exponenciális tendencia a nulla felé.

A kezdeti érték -4 mA megfelel -E/R = -4/1000, kezdeti intenzitásnak.

Észrevesszük a kisülési áram intenzitásának és irányváltozásának folytonosságát a töltéshez képest.