Добавлен: 04.12.2023
Просмотров: 26
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Таким образом, осуществляется операция дифференцирования, адекватная дифференцированию системы уравнений Кирхгофа.
В нашем случае, когда в цепи действуют источники постоянных воздействий, источники ЭДС заменяются короткозамкнутыми участками (т.к. ), а ветви с источниками тока размыкаются (т.к. ).
Т
аким образом, схема замещения в t = 0+ для производных имеет вид (рис. 2.6). Определим .
4.3. Определение постоянных интегрирования:
Решив данную систему уравнений, получим
А1 = 0,1667, А2 = – 0.455.
5. Определение полного решения. Полное решение следует искать в виде
i1(t) = i1пр + i1св.
С учетом произведенных расчетов получим
Для удобства построения графика преобразуем полученное выражение в синусоидальную форму:
( + ) прибавляется к аргументу, так как угол имеет отрицательный знак
и положительный знак ,
т.е. если рассматривать единичную окружность, данный угол находится во II четверти координатной плоскости.
Угол определяется в радианах, так как свободная частота измеряется в рад/с. Таким образом, искомый ток
i1(t) = 1/3 + e–350t0,485 sin(421,308t + 2,788).
6. Построение графика изменения тока i(t). Оценим соотношение между постоянной времени экспоненты и периодом синусоиды. Постоянная времени экспоненты exp
= 1/ = 0,00286 с. Период синусоиды Tsin = 1/f = 2/ = 0,0149 с. В связи с тем, что ехр << Tsin, график строится по точкам. Результаты расчетов значений тока i1(t) записаны в табл. 2.2., а график изменения i1(t) изображен на рис. 2.7.
Таблица 2.2
t | i1(t) | t | i1(t) | t | i1(t) |
0 | 0,5 | 2 | 0,2754 | 4 | 0,3419 |
0,25 | 0,3531 | 2,25 | 0,2973 | 4,25 | 0,3402 |
0,5 | 0,2609 | 2,5 | 0,3149 | 4,5 | 0,3384 |
0,75 | 0,2137 | 2,75 | 0,3278 | 4,75 | 0,3366 |
1 | 0,1993 | 3 | 0,3362 | 5 | 0,3352 |
1,25 | 0,2065 | 3,25 | 0,3410 | 5,25 | 0,3341 |
1,5 | 0,2260 | 3,5 | 0,3430 | 5,5 | 0,3333 |
1,75 | 0,2506 | 3,75 | 0,3430 | | |
Рис 2.7.
б
3.2. Операторный метод
С учетом независимых начальных условий изображается операторная схема замещения (рис. 2.8).
У
равнения Кирхгофа в операторной форме запишутся в виде
Решение получается проще при использовании метода контурных токов. Контурные токи выберем так, как показано на рис. 2.8.
Ток , тогда система уравнений имеет вид:
Определим собственные и общие сопротивления, а также контурные ЭДС, полученные выражения подставим в систему уравнений:
После преобразований
Подставим значения
Решим систему уравнений при помощи метода определителей:
,
.
Изображение тока в первой ветви определится
.
Определим оригинал искомого тока с помощью теоремы разложения. Многочлен второй степени знаменателя приравняем нулю и получим характеристическое уравнение цепи , решением которого являются комплексные сопряженные корни
,
которые совпадают с полученными при решении классическим методом.
Оригинал тока определяем по формуле (2.4). Вычислим производную и значение производной, а также значение многочлена при корне , подставим в (2.4):
,
Данное решение совпадает с решением, полученным классическим методом.