LC-цепь с последовательным диодом (нахождение линейного среднего)

У меня есть следующая серия LC-цепей :

введите описание изображения здесь

Найдите (линейное) среднее значение тока через диод . Идеал — это идеальная составляющая. Начальные условия в схеме равны нулю.


МОЯ РАБОТА

Сначала я замкнул диод (так что делайте вид, что идеального диода в схеме нет). Используя закон Фарадея, я могу написать:

(1) В   в ( т ) + В   С ( т ) "=" л я   в ( т )

Теперь я также знаю, что В   в ( т ) "=" грех ( 2 π т ) , я   С ( т ) "=" В   С ( т ) С и я   С ( т ) "=" я   в ( т ) . Где л - значение индуктора (в Генри) и С емкость конденсатора (в фарадах).

Итак, я также могу написать:

(2) { г г т ( грех ( 2 π т ) ) + я   в ( т ) 1 С "=" л я   в ( т ) я   в ( 0 ) "=" 0 я   в ( т ) "=" 0

Который дает:

(3) я   в ( т ) "=" 2 π С ( потому что ( 2 π т ) потому что ( т С л ) ) 4 π 2 С л 1

Используя заданные значения:

(4) я   в ( т ) "=" 6 π ( потому что ( 2 π т ) потому что ( т 3 ) ) 12 π 2 1

Функция построения графика ( 4 ) , дает:

введите описание изображения здесь

(Я использовал Mathematica для создания сюжета)

Теперь я снова вставляю диод в цепь, и он отсекает каждую отрицательную часть тока. Таким образом, каждая отрицательная часть тока станет равной нулю, и в цепи протекают только положительные части тока.

Чтобы найти (линейное) среднее значение, мне нужно найти:

(5) я ¯   Д "=" я ¯   в "=" лим н 1 н 0 н я   Д ( т )   г т

Где я   Д ( т ) входной ток ( я   в ( т ) ) со всеми отрицательными частями заблокированы.

Теперь я попытался найти значения для т когда я   в ( т ) равен нулю:

(6) я   в ( т ) "=" 6 π ( потому что ( 2 π т ) потому что ( т 3 ) ) 12 π 2 1 "=" 0     т "=" 6 π к 3 ± 6 π

Где к е Z

Отныне не знаю, как дальше быть.

Это вопрос с подвохом. Попробуйте еще раз. Что такое установившийся ток?
Это не линейная цепь. Не уверен, что может означать «(линейный) средний ток». Вы знаете?

Ответы (1)

Мы знаем импеданс L и C с данным f.

Вы можете вычислить пиковый ток в 1-м цикле из Vin/Z(ω), но это не обязательно.

Вопрос был в том, что такое линейный средний ток?

Во-первых, вы знаете, что последовательный конденсатор блокирует постоянный ток в установившемся режиме.
Во-вторых, диод позволяет протекать току только одной полярности, так что конденсатор в конечном итоге будет заряжаться от одной полярности до пикового напряжения Vin(t), после чего диод будет блокировать весь ток.

Таким образом, средний ток в установившемся режиме равен нулю.