і діода використовуємо раннє отриману формулу для знаходження напруги холостого ходу:
xx=-E 1 + I 1x R 3 -I 2x R 4
Тоді при U xx=0 знаходимо що E=- 13.3
Відповіді:, I кз=0,055 A; хх=17,6 В вх=320 Ом; vd=8 В, I vd=0,028 А; Е=- 13.3 В при I vd=0, U vd=0.
Завдання 2. Розрахунок перехідного процесу в нелінійних колах
Рішення.
. Складемо диференціальні рівняння ланцюга для кінцевого положення ключа на основі законів Кірхгофа:
2.Составім характеристичне рівняння для кінцевого положення ключа, виключаючи джерело ЕРС.
Перетворимо схему, описану вище, для знаходження характеристичного рівняння.
Тоді отримаємо наступне:
шукане характеристичне рівняння.
.Определім корені характеристичного рівняння, отриманого вище:
.Определім примушену складову перехідною величини.
Для цього розглянемо ланцюг в сталому режимі. Т.к. ланцюг харчується від постійної напруги, то примушені величини - це постійні струми і напруги.
, тому опір на індуктивності при постійному струмі дорівнює нулю.
Опору і паралельні.
Тоді:
Тоді
.Запішем рішення в загальному вигляді:
,
де
.
.Определім незалежні початкові умови:
Знайдемо
Запишемо другий закон Кірхгофа для контуру А:
Тоді
Визначимо постійні інтегрування і запишемо остаточне вираз шуканої величини.
Запишемо спільне рішення при:
,
Тоді
Відповідь:
Графік струму на індуктивності:
Графіки струму і напруги на діод включеному в прямому напрямку:
Графіки діода включеного назад:
Завдання 3. Розрахунок електричної ланцюга, що містить стабілітрон
Графік ВАХ стабілітрона і схема стабілізатора:
1. Побудувати графік напруги на стабілітроні;
. Побудувати графік струму на стабілітроні;
. Побудувати графіки струму і напруги на стабілітроні
Рішення:
Перетворимо цю схему:
Знайдемо значення. Для цього спростимо вихідну схему, використовуючи дані перетворення:
Перший етап перестроювання:
Другий етап:
Третій етап:
Дану схему перетворимо до остаточного виду схеми:
Т.к. стабілітрон включений у зворотному напрямку і, то графік напруги на стабілітроні буде виглядати так:
Побудуємо графік:
Підставляючи значення з графіка у сумарну вольтамперних характеристику, отримаємо струм при даній. Т.к. всі елементи ланцюга з'єднані послідовно, то струм стабілітрона дорівнює струму ланцюга.
Графік струму на стабилитроне.
Завдання №4. Розрахунок випрямлячів
Розрахувати однофазний однополуперіодний випрямляч з фільтром.
Розрахувати однофазний двохполуперіодний випрямляч з нульовим виводом з фільтром.
Розрахувати однофазний мостовий випрямляч з фільтром.
Визначити параметри трансформатора і діода, за умови, щоб амплітуда негативної напівхвилі напруги на навантаженні дорівнювала б 0,2 амплітуди негативної напівхвилі.
Рішення:
Середнє значення випрямленої напруги одно:
.
Отже, чинне значення напруги на навантаженні одно:
В.
Чинне значення струму навантаження одно:
.
Середнє значення струму навантаження одно:
.
Тоді діюче значення струму навантаження одно:
.
Коефіцієнт трансформації дорівнює:
В, мА.
Проміжний струм через діод дорівнює мA.
Зворотна напруга на діоді:
В.
Фільтр являє собою конденсатор, приєднаний паралельно навантаженню.
Фільтр
Ф.
Середнє значення випрямленої напруги одно:
