Каково обратное напряжение, создаваемое этой катушкой индуктивности в этой практической задаче?

практическая проблема

Схема находится в устойчивом состоянии, и переключатель поднимается в момент времени t=0. В (а) я рассчитал ток i и напряжение v в мгновенный момент, когда переключатель поднят. Ток 2А, напряжение 12В.

Для (b) мне нужно рассчитать di/dtв тот же мгновенный момент. Я могу достичь этого значения, если смогу вычислить противоЭДС ( VL) проводника. Используя закон Кирхгофа для петли, возникающей после размыкания переключателя, я вывожу следующее уравнение:

VL - 10(2) - VC = 0

Где VL — обратное напряжение, создаваемое катушкой индуктивности, 10(2) — падение напряжения на двух последовательно соединенных резисторах, а VC— напряжение на конденсаторе. Решение для VL дает мне 32V. Это правильно? Это кажется маловероятным ответом. Я считаю, что мои знаки в моем уравнении Кирхгофа могут быть неправильными. Кто-нибудь может проверить это для меня?

Ваш подход правильный, но у вас есть ошибка знака в вашем уравнении KVL. я вычисляю в л ( т "=" 0 + ) "=" − 8   В . Я определяю направление в л чтобы соответствовать заданному я с соглашением о пассивном знаке.
Почему он должен соответствовать заданному i? Разве обратная ЭДС не должна быть противоположна направлению тока?
Я не уверен, что «обратная ЭДС» — правильный термин для того, что здесь происходит. Об этом можно думать так: ток через катушку индуктивности не может измениться мгновенно. Напряжение на катушке индуктивности будет принимать любое значение, необходимое для обеспечения непрерывности формы волны тока через нее во времени.
Если вы хотите подумать об этом с точки зрения обратной ЭДС, вам нужно учитывать, что ток установившегося состояния (установленный при замкнутом переключателе) положительный. Переходный ток, возникающий при размыкании ключа, отрицательный (ток начнет падать до нуля). Именно этому отрицательному переходному току противостоит обратная ЭДС.
Ага, понятно. Я думал, что VLэто происходит от VL = L * di/dtобратной ЭДС, создаваемой катушкой индуктивности. Спасибо за помощь.
Обычно мы не обсуждаем обратную ЭДС, если только не говорим о двигателях. Я не думаю об этом при решении типичных переходных процессов или цепей фильтра RLC, поэтому я не уверен, как использовать его, чтобы объяснить, как работают эти схемы.

Ответы (1)

В тот момент, когда переключатель размыкается, верхняя ветвь катушки индуктивности быстро становится отрицательной, пытаясь поддерживать ток 2А. Если бы резистора 4 Ом не было, в верхней части катушки индуктивности возникло бы большое отрицательное напряжение, и оно было бы достаточно большим, чтобы вызвать пробой воздуха, и образовалась бы искра, таким образом удерживая ток, вытекающий из нижней части катушки индуктивности, и в самую отрицательную вершину.

Но резистор 4 Ом есть, поэтому искры не образуется - есть обычный путь отвода тока. Итак, теперь катушка индуктивности использует конденсатор и 4-омный путь для форсирования тока.

Этот начальный ток 2А протекает через резистор 4 Ом и создает падение напряжения 8 вольт. Нижний конец 4-омного резистора подключен к конденсатору, заряженному на 12 В, так что верхний 4-омный моментально становится 4-вольтовым.

Учитывая, что 2А также протекает через резистор 6 Ом, создавая еще одно падение напряжения 12 вольт, это означает, что напряжение в верхней части катушки на 12 вольт ниже, чем 4 вольта, т.е. -8В.

Каково обратное напряжение, создаваемое этой катушкой индуктивности в этой практической задаче?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v