המעגל בדמות נמצא במצב a במשך זמן רב, ולאחר מכן את הבורר נזרק למצב b. עם VB = 12 V, C = 10 mF, R = 20 W. a.) מהו הזרם באמצעות הנגד לפני / אחרי המתג? ב) קבלים לפני / אחרי ג) ב t = 3sec?

המעגל בדמות נמצא במצב a במשך זמן רב, ולאחר מכן את הבורר נזרק למצב b. עם VB = 12 V, C = 10 mF, R = 20 W. a.) מהו הזרם באמצעות הנגד לפני / אחרי המתג? ב) קבלים לפני / אחרי ג) ב t = 3sec?
Anonim

תשובה:

ראה למטה

הסבר:

NB לבדוק יחידות של הנגד המדובר, להניח שזה צריך להיות # אומגה #

כשהמתג במצב A, מיד עם השלמת המעגל, אנו מצפים שהזרם ימשיך לזרום עד שיופעל הקבל על המקרן, # V_B #.

במהלך תהליך הטעינה, יש לנו משלטון לולאה של Kirchoff:

#V_B - V_R - V_C = 0 #, איפה # V_C # היא ירידה על פני לוחות של קבלים, או

#V_B - i R - Q / C = 0 #

אנחנו יכולים להבדיל את הזמן הזה wrt:

#implies 0 - (di) / (dt) R - i / C = 0 #, מציין ש #i = (dQ) / (dt) #

זה מפריד ופותר, עם הרביעי #i (0) = (V_B) / R #, כפי ש:

# dt = / 1 / (RC) int_0 ^ t dt #

#i = (V_B) / R e ^ (- 1 / (RC) t) # #, שהוא ריקבון מעריכי …. הקבל בהדרגה חיובי כך ירידה פוטנציאלית על הצלחות שלה שווה למקור # V_B #.

אז, אם המעגל נסגר בשעה ארוכה, אז #i = 0 #. אז אין הנוכחי באמצעות קבלים או נגד לפני המעבר ל b.

לאחר המעבר ל- b, אנחנו מסתכלים במעגל RC, עם הקבל פורקים לנקודה הירידה על הצלחות שלה הוא אפס.

במהלך תהליך הפריקה, יש לנו מן הלולאה של Kirchoff כלל:

#V_R - V_C = 0 מרמז על R = Q / C #

שים לב שבתהליך הפריקה: #i = צבע (אדום) (-) (dQ) / (dt) #

שוב אנו יכולים להבדיל את זה זמן wrt:

# מרמז (di) / (dt) R = - i / C #

זה מפריד ופותר כמו:

(d) = dt = - 1 / (RC) int_0 ^ t dt #

#implies i = i (0) e ^ (- t / (RC)) #

במקרה זה, בגלל הקבל הוא טעון במלואו ולכן יש מתח # V_B #, אנחנו יודעים את זה #i (0) = V_B / R = 12/20 = 0.6A #.

זה הנוכחי מיד את המתג נסגר ב.

וכך:

# i (t) = 0.6 e ^ (- t / (RC)) #

לבסוף ב #t = 3 # יש לנו:

# (0) = 0 (0) = 0 (0) = 0 (0)