kapasitor: pag-aralan ang mga paunang kondisyon ng isang kapasitor, ehersisyo 8 - Video 1/2.
ฝัง
- เผยแพร่เมื่อ 20 ม.ค. 2025
- Dalawang capacitor na konektado sa serye at ibinibigay ng isang independiyenteng pinagmumulan ng interval-variable na kasalukuyang, Is(t). Alam na ang mga capacitor ay una nang hindi nakakarga, alamin ang pagpapahayag ng mga potensyal na V1(t) at V2(t) sa mga node (1) at (2) ng circuit.
Paraan:
1) Ang kasalukuyang ay variable ng pagitan, kaya kailangan nating hanapin ang kasalukuyang para sa bawat agwat ng oras, ibig sabihin:
Is1(t) para sa t=[0,1]
Is2(t) para sa t=[1;2].
Ang Is(t) ay may hugis na ngiping lagari na binubuo ng dalawang segment ng linya, Is1(t) at Is2(t).
Para sa t=[0;1] nakukuha namin ang Is1(t)=0.06.t [A]
Para sa t=[1;2] nakukuha namin ang Is2(t)=-0.06.t+0.12 [A]
2) Mayroon kaming pangunahing ugnayang i(t)=C.dV(t)/dt, kung saan ang V(t)=(1/C).{Integral ng i(t).dt}, C ay kumakatawan sa kapasidad ng kumbinasyon ng C1 at C2 sa serye, o C=2.10^-6[F].
3) Para sa t=[0;1] pinapalitan namin ang C ng 2.10^-6 at i(t) ng Is1(t), upang kalkulahin ang katumbas na boltahe ng interval V1(t), ibig sabihin, V1 (t)=(1/2.10 ^-6).{Integral ng 0.06.t.dt}. Ang pagsasama ng V1(t) ay humahantong sa V1(t)=15000.t²+K. Ang mga unang kondisyon ng boltahe sa mga capacitor sa t=0 ay V1(0)=V2(0)=0, ibig sabihin, V1(0)=15000.(0)²+K=0, na nagbibigay ng K=0 .
4) Ang parehong pangangatwiran para sa t=[1;2] ay humahantong sa V2(t)= -15,000.t²+60,000.t+K, ngunit sa pagkakataong ito hindi na natin magagamit ang mga naunang kondisyon ng terminal voltage capacitors sa t =0 upang kalkulahin ang K, dahil ang variable na t ay hindi na maaaring Zero, ang t ay dapat na kabilang sa interval t=[1;2] .
Samakatuwid, ginagamit namin ang pag-aari ng pagpapatuloy ng boltahe sa buong kapasitor upang mahanap ang K: ang halaga ng boltahe sa kapasitor ay hindi maaaring mag-iba bigla sa oras t=0.999 [s] at sa oras t=1 [s] , o sa oras t =1.999[s] at sa oras t=2[s] , sa madaling salita, ang pagpapatuloy ng boltahe ay nagreresulta sa V1( 1[s] )=V2( 1[ s] ), at ang pagkakapantay-pantay na ito ang nagpapahintulot sa amin upang makalkula ang halaga ng K.
Sa katunayan, ang kasalukuyang dumadaan sa isang kapasitor ay maaaring biglang maputol, tulad ng kapag ang circuit switch ay binuksan sa oras na t=100[s], ang kapasitor ay hindi na ibinibigay, ang kasalukuyang samakatuwid ay biglang nag-iiba sa instant t= 100[s], at ito mula sa i(100s)=tiyak na intensity[A] hanggang i(100s)=0 [A], ngunit ang boltahe sa mga terminal nito ay nananatiling hindi nagbabago pagkatapos lamang ng pagbubukas ng switch sa oras t=100[ s], dahil ang boltahe sa isang capacitor sa oras na t=100[s] ay nagreresulta mula sa dami ng mga singil na naipon para sa isang tiyak na oras bago ang oras t= 100 [s], at kapag isinara natin ang switch sa sandaling ito, sabihin t= 140 [s] halimbawa, ang boltahe sa mga terminal nito ay palaging pareho, sa sandaling t=140 + 0.01 [s] lang, halimbawa ay nagbabago ang boltahe sa kabuuan nito. Para sa isang kapasitor mayroong samakatuwid boltahe pagpapatuloy, ngunit kasalukuyang pagpapatuloy ay hindi umiiral. Tulad ng para sa graph na kumakatawan sa kasalukuyang Is(t), nakikita natin ang isang pagpapatuloy ng kasalukuyang sa mga oras na t=1[s], t=2[s] at iba pa... walang biglaang break sa mga oras na t=1 [s], t=2[s] ... ngunit ito ang kasalukuyang ibinibigay ng INDEPENDENT current source, ang kasalukuyang Is(t) ay hindi nakadepende sa mga elemento ng circuit, o sa mga kondisyon kung saan ang capacitor ay matatagpuan, o ang pagbubukas o pagsasara ng isang switch.
Tandaan: para sa isang coil ng inductance L sinasamantala namin ang ari-arian ng continuity ng kasalukuyang dumadaan sa coil, hindi namin maaaring samantalahin ang continuity ng boltahe sa isang inductance L dahil wala ito, ang boltahe sa mga terminal ng isang inductance L ay nag-iiba bigla at ang polarity nito ay tuluyang nabaligtad. Ang reaksyon ng isang coil sa mga pagkakaiba-iba sa kasalukuyang at boltahe ay eksaktong kabaligtaran ng isang kapasitor. Ito ang dahilan kung bakit ang kumbinasyon ng dalawa, isang capacitor C at isang inductor L, ay ginagawang posible na COMPENSATE ang reactive power o ang power factor.
Binubuo ng 'C' ang hindi maaaring magkaroon ng 'L', at ang 'L' ay bumubuo sa hindi maaaring taglayin ng 'C'.