Анализ установившегося постоянного тока: катушки индуктивности и источники напряжения

Рассмотрим следующую схему. Я связываю основные определения конденсатора и катушки индуктивности, а также то, как они работают при подключении к источнику постоянного тока.

Схема, отображающая стационарную цепь RLC

Во-первых, у нас есть уравнения для тока через конденсатор и напряжения на катушке индуктивности.

  • я с ( т ) "=" С д в с ( т ) д т , в л ( т ) "=" л д я л ( т ) д т

Анализируя это, мы ясно видим, что если наши катушка индуктивности и конденсатор «пусты» при т "=" 0 , что наш конденсатор действует как короткое замыкание, так как через него не проходит ток, если только на конденсаторе нет изменения напряжения.

Однако мне трудно понять, как индуктор действует как короткое замыкание. Потому что у нас есть источник постоянного напряжения 10 В , все, что мы знаем, это то, что наше напряжение постоянно. Тогда мне интересно, как мы можем утверждать, что наша катушка индуктивности действует как короткое замыкание.

Кроме того, почему мы называем источники постоянного напряжения «источниками постоянного напряжения»? Не звучит ли немного странно выражение «источник напряжения постоянного тока»?

Вы задали два несвязанных вопроса. Я бы предложил выделить вопрос об именовании DC в отдельный вопрос.

Ответы (2)

Для конденсатора ic(t)=C *dvc(t)/dt, когда переключатель замкнут, между клеммами +ve и -ve возникает разница напряжений. Следовательно, ток будет течь до тех пор, пока крышка не будет заряжена. Так как батарея является источником постоянного напряжения, то крышка будет заряжена до 10 В, и после этого через нее не будет протекать постоянный ток, и она будет действовать как разомкнутая цепь для постоянного тока.

В случае катушки индуктивности vl(t)=L *dil(t)/dt, vl(t) — это напряжение на катушке индуктивности, поэтому, когда цепь замкнута, в переходном состоянии возникает огромное значение di/dt, и катушка индуктивности будет действовать как огромная резистор. Но поскольку ток становится постоянным в установившемся режиме, di/dt = 0, V(l) = 0, что означает, что напряжение на катушке индуктивности равно нулю, следовательно, оно короткое.

Причина, по которой источник называют источником напряжения, заключается в том, что он обеспечивает постоянное напряжение для различных нагрузок, которые могут потреблять разный ток.

Я думаю, возможно, вы путаете стационарный анализ и переходный анализ. Стационарный анализ не касается того, что происходит в момент замыкания переключателя. Предполагается, что переключатель всегда был замкнут, и что система перешла в статическое (или постоянно колеблющееся) состояние.

Если вы замкнете переключатель и подождите достаточно долго, ток и напряжение перестанут изменяться; в конце концов, ничто не заставляет их меняться, ведь это система постоянного тока.

Поскольку dv/dt теперь равно нулю, ток через конденсатор равен нулю, но на нем все еще есть напряжение; это разомкнутая цепь. Поскольку di/dt теперь равно нулю, напряжение на катушке индуктивности равно нулю, но через нее все еще протекает ток; это короткое замыкание.

Анализ установившегося постоянного тока: катушки индуктивности и источники напряжения
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v