複雑な電圧と電流の計算
電圧と電流の開始値がそれぞれ完全に「放電」された状態ではない場合、DC無効回路を分析する必要がある場合があります。言い換えると、コンデンサはゼロボルトで開始するのではなく、部分的に充電された状態で開始する可能性があり、インダクタは、これまで想定していたゼロではなく、すでに一定量の電流で開始する可能性があります。
この回路を例にとると、スイッチが開いた状態から始まり、スイッチが閉じた位置にある状態で終わります。
これは誘導回路であるため、電流の開始値と終了値を決定することから分析を開始します。 。このステップは、誘導回路を分析するときに非常に重要です。開始電圧と終了電圧が 電流が決定された後にのみ知ることができます!スイッチが開いている(開始状態)と、合計(直列)抵抗が3Ωになり、回路の最終電流が5アンペアに制限されます。
したがって、スイッチが閉じる前に、前のインダクタの例のように0アンペアから開始するのではなく、5アンペアのインダクタを流れる電流があります。スイッチを閉じると(最終状態)、1Ωの抵抗が短絡(バイパス)され、回路の総抵抗が2Ωに変わります。スイッチを閉じると、インダクタを流れる電流の最終値は次のようになります。
したがって、この回路のインダクタの開始電流は5アンペア、終了電流は7.5アンペアです。 「タイミング」はスイッチが閉じている間に行われるため、R 2 がショートしている場合は、L 1 から時定数を計算する必要があります およびR 1 :1ヘンリーを2Ωで割った値、つまりτ=1/2秒。これらの値を使用して、時間の経過とともに電流に何が起こるかを計算できます。インダクタの両端の電圧は、電流に2を掛けて(2Ωの抵抗の両端の電圧に到達するため)、15ボルトからそれを引いて残りを確認することによって計算されます。
インダクタの両端の電圧が5ボルトで始まり(スイッチが最初に閉じられたとき)、時間の経過とともに0ボルトに減衰することに気付いた場合は、これらの数値を一般式の開始/終了値に使用して、同じ結果を導き出すこともできます。
関連するワークシート:
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