Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Переходные процессы для Ф269 электричество.doc
Скачиваний:
55
Добавлен:
14.03.2016
Размер:
638.98 Кб
Скачать

4.5. Включение синусоидального напряжения

в последовательную цепь RLС

Пусть в моментt = 0 к последовательной цепи RLC подключается синусоидальное напряжение

,

где ω – частота приложенного напряжения. В контуре начнётся переходный процесс, характер которого зависит от соотношения между параметрами ω, ω0 и β.

Рассмотрим наиболее простой вариант, когда:

1) β ≪ ω0 (процесс является слабозатухающим; при этом ωсвоб =);

2) внешняя частота ω не равна ω0, но близка к ней, т. е. ω ≈ ω0;

Уравнение Кирхгофа при t > 0 будет таким:

. (1)

Продифференцировав его, и учтя, что получим:

, (2)

где − коэффициент затухания,− собственная частота.

Общим решением уравнения (2) при ωсвоб будет функция

. (3)

Здесь последнее слагаемое это частное, а именно − установившееся решение неоднородного уравнения (2). Амплитуда установившегося тока и фазовый сдвиг между током i и напряжением ивх определяются методом векторных диаграмм:

, а фазовый сдвиг .

Начальные условия: 1) i(0)=0. 2) Так как иС(0)=0, то из (1) получаем: .

С учётом (3), это даёт: , а приβ≪ω0 и ω ≈ ω0 коэффициент .

И тогда ток в контуре

.

Фазовый сдвиг φ можно положить равным нулю, так как это не влияет на визуальную картинку i(t), и тогда окончательно:

. (4)

В частности, при ω = ω0 (точно), ток

. (5)

Функции (4) и (5) показаны на рисунках:

Литература

Л. А. Бессонов. Теоретические основы электротехники. М., 1973.