Материал: Конспект лекций (часть 1) Составители А. М. Коленченко Е. Н. Коленченко саранск

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

записываемого по виду уравнения (8.12):

Lp2Rp1

C
 0 .

Это уравнение также можно получить, записав его по виду комплексного

сопротивления

Zвх

относительно входных зажимов:

Zвх

R

jωL

1  0

jω C

или

RjωC ( jω) 2 LC 1

jω C

0 . (8.14)

Умножим на

jω C

левую и правую части выражения (8.14)

( jω)2LC ( jω)RC1  0 .

Разделим на Cи заменим ( jω) на p:

Lp2Rp1

C
 0 .

Решением этого уравнения являются корни:

R

p1, 2

2  L



 δ



 δ

 ωсв

, (8.15)

где

δ R

  1.  L

  • коэффициент затухания;

ω1

  • резонансная частота;

0 ωcв

– угловая частота свободных колебаний в контуре.

Постоянные интегрирования найдем из совместного решения следующих

уравнений, найденных с помощью законов коммутации.

Известно

i|t0  0 . Тогда из (8.13) получим первое уравнение:

0  A1  A2
(8.16)

Для получения второго уравнения выполним следующие операции.

Продифференцируем обе части уравнения (8.13), получим:

diA p

ep1tA p

ep2 t.


Очевидно:

dt1
di

1 2 2

ApA p

(8.17)

dt
1 1 2 2

t0
Далее, подставим начальные условия в уравнение (8.10)


L
di

dt

 0  RU E

и выразим производную

t0
di

dt

E U. (8.18)

L

t0

Сравнивая (8.17) и (8.18) получим второе уравнение для определения постоянных интегрирования и запишем систему уравнений

A p

A p

E U;

1 1 2 2

L

(8.19)

0  A1  A2 .

Найдем постоянные интегрирования из решения системы (8.19).

Выразим из второго уравнения

A2   A1

и подставим в первое

A1  p1

 A1

 p2

EU.

L

Таким образом, постоянные интегрирования будут равны:

E U


  1. 1 L

E U

E U

  A. (8.20)

p1  p2

L (δγδγ)

2  L γ 2

Подставим найденные значения

p1 и

p2 ,

A1 и A2

в уравнение (8.13), получим

i E U

2  L γ

e(δγ)t

E U

2  L γ

e(δγ)t. (8.21)

В зависимости от величины γ , а именно, от соотношения между

собой δ2

и ω2

R2

( и 

1 ), процесс изменения тока в R, L, C цепи может быть



0 2  L

L C

апериодическимлибо колебательным.

Апериодический процесс



0Данный процесс наблюдается при δ2ω2 , в результате чего корни уравнения

p1,2

есть вещественные отрицательные числа

p1  δ γ

и p2  δγ, показанные на

комплексной плоскости на рис.8.15.
Рис.8.15Рис.8.16Вэтомслучаетокiописываетсяуравнением(8.21),аграфикпроцессаизображен на рис.8.16.
      1. Колебательный процесс


При соотношении

δ2ω2

наблюдается колебательный процесс изменения

0тока в цепи. В этом случае корни

p1,2

являются комплексными сопряженными

числами

p1  δjωсви

p2  δjωсв , где

ωсв

– собственная частота свободных

колебаний (Tсв

2 π

ω

– период свободных колебаний). Они располагаются

св

симметрично относительно действительной оси в левой полуплоскости, на полуокружности, центр которой совпадает с началом координат, а радиус равен

1 ω0

(рис.8.17).

В этом случае постоянные интегрирования

A1 и

A2 находятся также из
Источник: https://files.student-it.ru/previewfile/179017