Почему катушка индуктивности, параллельная лампочке, заставляет ее мигать, когда ключ замыкает цепь?

Название представляет собой упрощенную форму моего вопроса. Если быть точным, я говорю о следующей схеме:

введите описание изображения здесь

Катушка индуктивности имеет сопротивление, равное резистору в цепи.

Итак, вопрос в том, что когда мы замкнем цепь, как будет выглядеть график зависимости резистора от времени? Я разговаривал с несколькими одноклассниками. Некоторые из них считали, что ток будет расти медленно, тогда как я сделал ставку на простое быстрое изменение тока от 0 до постоянного значения, так как параллельно резистору ничего не подключено. Затем я сделал цифровой генератор прямоугольных импульсов с помощью микропроцессора (на самом деле Arduino), и с помощью старого аналогового осциллографа, который есть у нас в школе, мы попытались увидеть график тока и времени резистора.

Никто из нас не мог предсказать то, что мы увидели на осциллографе:

введите описание изображения здесь

Фиолетовая пунктирная линия — мой прогноз, черные точки — измерения, а красная линия — модель, основанная на измерениях.

Однако я не могу понять, почему это происходит. К выводам аккумулятора подключен резистор. Таким образом, он должен работать с напряжением батареи (которое постоянно), то есть с постоянным током. С другой стороны, индуктор также генерирует напряжение, поэтому напряжение на резисторе будет другим. Для меня это выглядит как парадокс, и наверняка это происходит от моих неполных (может быть, неверных?) знаний в этой области. Так что я был бы признателен, если бы кто-нибудь здесь сказал мне, почему у меня проблемы с этой схемой.

- Кстати, я тоже спрашивал учителя об этом явлении, но его ответ меня не убедил: он сказал, что раз сначала ток не может пройти через катушку индуктивности (из-за собственной индуктивности), то он проходит через катушку индуктивности. вместо резистора! Через короткое время он может протекать через оба компонента, поэтому через резистор проходит меньший ток. Я не могу принять это, например, вы берете постоянный резистор параллельно с переменным резистором. Если вы измените значение переменной, ток через постоянный резистор не изменится.

Какой ток вы пытались предсказать, через чистый резистор, через индуктивный резистор или через переключатель? Они будут другими.
Ток через резистор (R1), разумеется. Я отредактировал Q.
Каковы значения р и л и частота прямоугольной волны?
В моем эксперименте: R = 35 Ом, L = 56 мГн, около f Я не помню точное значение, но я думаю, что оно было порядка 100 Гц.

Ответы (1)

Объяснение вашего учителя имеет смысл - на вашей принципиальной схеме есть «отсутствующий компонент». Например, если есть какое-то последовательное сопротивление (возможно, внутри блока питания). В этом случае ток через р 1 действительно будет зависеть от тока через л - поскольку источник напряжения плюс внутреннее сопротивление ведет себя «немного» как источник постоянного тока.

Если источник напряжения является истинным источником напряжения, нет никаких причин для изменения тока через резистор.

Вы упомянули, что использовали Arduino в качестве генератора сигналов. Вы случайно не знаете выходной импеданс, который он представляет? Если последовательное сопротивление индуктора довольно низкое, возможно, вы слишком усердно работаете с бедным Arduino...

Некоторые случайные интернет-люди предлагают выходное сопротивление 80-100 Ом.
@rob - тогда мы могли бы вычислить R = 100 Ом для резистора и индуктора (увидев, что ток и, следовательно, напряжение на R упали до 2 3 когда индуктор вступил в игру...)
На самом деле я использовал транзистор для усиления сигнала на выводе, вместо того, чтобы использовать его напрямую (перед настройкой схемы я проверил волну с помощью осциллографа, и все было в порядке). Однако я не измерял внутреннее сопротивление в этом случае, и я сделаю это через несколько минут...
@MoctavaFarzán - возможно, стоит показать реальную схему, которую вы использовали. "усилить" контактный сигнал = что именно? Каково было значение R?
Внутреннее сопротивление в этом случае составляет 23,1 Ом. Вполне сравнимо с нагрузкой в ​​моем эксперименте (R в эксперименте было 35 Ом). Добавление внутреннего сопротивления к цепи и вычисление тока через резистор в 2 случаях (t=0, t>>R/L) дает 93,8 мА и 65,5 мА. Соотношение очень близко к 3/2 (1,4). Теперь это имеет смысл. Моя ошибка заключалась в том, что я пренебрег внутренним сопротивлением. И чтобы убедиться: правильно ли говорить, что мой прогноз был бы верным, если бы r<<R?
Да - если внутренним сопротивлением источника можно пренебречь, ток через резистор должен быть постоянным.
Спасибо за ответ, @Floris. Также спасибо за выражение, источник напряжения плюс внутреннее сопротивление ведет себя «немного» как источник постоянного тока . Отличное удобное подобие.
Почему катушка индуктивности, параллельная лампочке, заставляет ее мигать, когда ключ замыкает цепь?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v