LС-цепи при размыкании ключа

We use cookies. Read the Privacy and Cookie Policy

LС-цепи при размыкании ключа

Другая схема, в которой источник напряжения исключается из цепи при t=0, показана на рис. 6.22. Перед проведением анализа на PSpice найдем начальные условия. Имеется напряжение постоянного тока Vs=6 В, приложенное к схеме при t<0. При этом условии схемой замещения является параллельное соединение R1 и R2. При делении тока между ветвями получаются значения токов iR1=3 А и iR2=2 А. Последний ток проходит также через катушку L. Ток через R2 создает на этом сопротивлении напряжение:

V(1,2) = R2IR2 = 3 Ом · 2 А = 6 В.

Рис. 6.22. Цепь с ключом, размыкающимся при t = 0

Это начальное напряжение на конденсаторе. Обратите внимание на полярность этого напряжения и направление начального тока катушки индуктивности. Схема замещения с учетом начальных условий, получающаяся после замыкания ключа, показана на рис. 6.23. Входной файл при этом приобретает вид:

Switch-Opening Circuit with L, С

R11 0 2

R2 1 2 3

N 1 2 4000mF IC=6V

L 2 0 SH IC=2A

.TRAN 0.01ms 16s UIC

.PROBE

.END

Рис. 6.23. Схема замещения после размыкания ключа

Проведите анализ и убедитесь, что при t=0, при разомкнутом переключателе vc(0) = 6 В и iL(В) = 2 А в соответствии с начальными условиями, зафиксированными во входном файле. Получив график v(2), проверьте также, что vL(0)=-10B и iL(0)=0.

Как можно определить vL(0) после размыкания ключа с помощью простого схемотехнического анализа? Так как ток через катушку индуктивности в момент переключения неизменен, ток через R1 мгновенно становится равным 2 А (направлен вверх, к узлу 1), хотя до размыкания ключа он равен 3 А и направлен от узла 1 (вниз). Ток в 2 А создает падение напряжения 4 В с полярностью, показанной в рис. 6.23. Применение второго закона Кирхгофа к контуру, содержащему R1, С и L, дает vL(0)=-10 В, подтверждая результаты, полученные на PSpice. На рис. 6.24 показано напряжение v(1, 2), которое и является напряжением на конденсаторе vc.

Рис. 6.24. График напряжения на R2 в схеме на рис. 6.23

Прежде чем выйти из программы Probe, убедитесь, что токи и напряжения в момент t=2 с имеют следующие значения:

vc(2 с) = 5,2778 В;

vL(2 с) = –3,94 В;

ic(2 с) = –2,428 А;

iL(2 с) = –0,675 А.

Токи показаны на рис. 6.25.

Рис. 6.25. Графики токов в ветвях схемы на рис. 6.23

Данный текст является ознакомительным фрагментом.