מהן ההתנהגויות של קבלים ומשרנים בזמן t = 0?

Question

view on stackexchange narkive permalink

האם קבלים פועלים כמעגלים פתוחים או מעגלים סגורים בזמן t = 0? למה? מה עם משרנים?

ניסיתי את זה, ומה שקיבלתי זה: בתחילה כשפתחתי את המתג, הקבל התנהג כמו קצר חשמלי. זה לא אמור לקרות, נכון? קבל צריך לחסום את DC. ניסיתי עם כמה כיפות שונות. אני מבולבל מאוד.

Answer 1

view on stackexchange narkive permalink

תשובה קצרה:

משרן: ב- t = 0 הוא כמו מעגל פתוח ב- 't = אינסופי' זה כמו מעגל סגור ( לפעול כמוליך)

קבלים: ב t = 0 הוא כמו מעגל סגור (קצר) ב 't = אינסופי' הוא כמו מעגל פתוח (אין זרם דרך הקבל )

---

תשובה ארוכה:

טעינת קבלים ניתנת על ידי \ $ Vt = V ( 1-e ^ {(- t / RC)}) \ $ כאשר V הוא המתח המופעל למעגל, R הוא התנגדות הסדרה ו- C הוא הקיבול המקביל.

בהספק המיידי המדויק מוחל, לקבל יש 0 וולט של מתח מאוחסן ולכן הוא צורך זרם אינסופי תיאורטי המוגבל על ידי התנגדות הסדרה. (קצר חשמלי) ככל שהזמן נמשך והמטען מצטבר, מתח הקבלים עולה וצריכת הזרם שלו יורדת עד שמתח הקבל והמתח המופעל שווים ושום זרם אינו זורם לקבל (מעגל פתוח). ייתכן שלא ניתן יהיה לזהות מיד השפעה זו עם קבלים קטנים יותר.

דף נחמד עם גרפים וקצת מתמטיקה המסביר זאת הוא http://webphysics.davidson.edu/physlet_resources/bu_semester2/c11_rc.html

עבור משרן, ההפך הוא הנכון, ברגע ההפעלה, כאשר מפעילים את המתח לראשונה, יש לו התנגדות גבוהה מאוד למתח המשתנה ונושא זרם מועט (מעגל פתוח ), ככל שהזמן ימשיך, תהיה לו עמידות נמוכה למתח היציב ותוביל לזרם רב (קצר חשמלי).

Answer 2

view on stackexchange narkive permalink

השראות וקיבול הם השפעות המגבילות את קצב השינוי. לאחר שהדברים הסתדרו, אין שינוי נוסף, ואין להם השפעה נוספת. אז ב לטווח הארוך , מצב יציב, קבלים ומשרנים נראים כמו שהם; הם מתנהגים כמו שהיית מצפה מהם לפעול אם היית יודע איך הם בנויים, אבל לא ידעת שקיבול או השראה בכלל קיים.

משרן הוא חוט. לאחר שהוא מרווה את הליבה, הוא מתנהג כמו קצר חשמלי.

קבל הוא פער בין שני מוליכים. לאחר טעינה, הוא מתנהג כמו מעגל פתוח.

התנהגותם המיידית הפוכה. עד שהם נטענים, מכסה פועל כמו קצר חשמלי, ומשרן פועל כמו מעגל פתוח.

Answer 3

view on stackexchange narkive permalink

כאשר אתה מפעיל מתג אידיאלי ממקור מתח אידיאלי, לקבל אידיאלי אתה מקבל כמה פתרונות מוזרים, במקרה זה זרם אינסופי לזמן אינסופי. אז זה נראה קצר לזמן קצר.

פתרונות מציאותיים יותר כוללים אלמנט אידיאלי יותר לדגם העולם האמיתי, הראשון יכול להיות התנגדות סדרתית.

Answer 4

view on stackexchange narkive permalink

עבור קבלים לא טעונים המחוברים להארקה, הסיכה השנייה (הצד של המתג) נמצאת גם היא בפוטנציאל הקרקע. ברגע שאתה סוגר את המתג הזרם הולך לקרקע, זה מה שהוא רואה. והזרם זהה לזו שהיית מתחבר לקרקע ללא הקבל: קצר הוא קצר.

זרם הקצר הזה יורד במהירות כאשר המטען הגדול הזה צריך למצוא את דרכו בהתנגדות הסדרה של הקבל כדי לטעון אותו.

Answer 5

view on stackexchange narkive permalink

לקבלים:

$$ V (t) = V (1-e ^ {(- t / RC)}) $$

At \ $ t = 0 \ $, \ $ V = 0 \ $ כך שהקבל יתנהג כקצר.

$$ i (t) = \ frac {V} {R} \ cdot e ^ {(- t / RC)} $$

ב- \ $ t = \ infty \ $, \ $ i = 0 \ $ כך שהקבל יתנהג כמעגל פתוח.

---

למשרן :

$$ i (t) = \ frac {V} {R} \ cdot (1-e ^ {(- Rt / L)}) $$

At \ $ t = 0 \ $, \ $ i = 0 \ $ כך שהמשרן מתנהג כמעגל פתוח.

$$ V (t) = V_e ^ {(- Rt / L)} $$

ב- \ $ t = \ infty \ $, \ $ V = 0 \ $ כך שהמשרן יתנהג כקצר.

Answer 6

view on stackexchange narkive permalink

אני אוהב לחשוב על אלה במונחים של משוואות ההפרש שלהם. בעיקרון המשוואות המיידיות עבור כל אחת מהן הן:

\ $ V = L \ cdot \ dfrac {dI} {dt} \ $ למשרנים

\ $ I = C \ cdot \ dfrac {dV} {dt} \ $ לקבלים

מההפרשים שלהם אתה יכול לראות את קצב השינוי הנוכחי \ $ \ Big (\ dfrac {dI} {dt} \ Big) \ $ אתה יכול לקבל ללא הגבלה מתח מיידי משתנה על פני משרן. המתח המושרה על פני המשרן הוא נגזרת הזרם דרך המשרן: כלומר פרופורציונאלית לקצב השינוי של הזרם ביחס לזמן.

כמו כן עבור קבלים ניתן לקבל שינויים גדולים בזרם מבוסס על קצב השינוי עבור מתח \ $ \ Big (\ dfrac {dV} {dt} \ Big) \ $. בניסוי שלך המתח השתנה כמעט באופן מיידי נניח מ- 0 וולט ל -1 וולט ב -1. זה הופך את \ $ I = C \ cdot \ dfrac {1} {0.000001} \ $ (מה שאתה יכול לראות יכול להיות די גדול).

מונחי ההפרש של רכיבים אלה הם שהופכים אותם למעניינים. לפיכך ככל שקצב השינוי גבוה יותר כך ספייק ה- V במשרנים גדול יותר, או שאני מתח בקבלים. ואילו הזרם למשרנים ומתח לקבלים מוגבל למה שמופעל.

Answer 7

view on stackexchange narkive permalink

מכיוון שקבלים מאחסנים אנרגיה בצורה של שדה חשמלי, הם נוטים להתנהג כמו סוללות קטנות של תאים משניים, ומסוגלים לאגור ולשחרר אנרגיה חשמלית. קבל פרוק לחלוטין שומר על אפס וולט על פני המסופים שלו, וקבל טעון שומר על כמות קבועה של מתח על פני המסופים שלו, ממש כמו סוללה. כאשר קבלים ממוקמים במעגל עם מקורות מתח אחרים, הם יספגו אנרגיה ממקורות אלה, כמו שסוללת תאים משנית תיטען כתוצאה מחיבור לגנרטור. קבלים משוחררים לחלוטין, בעלי מתח מסוף של אפס, ישמש בתחילה כקצר חשמלי כאשר הוא מחובר למקור מתח, ויושם זרם מקסימלי כאשר הוא מתחיל לבנות מטען. לאורך זמן, מתח המסוף של הקבל עולה כדי לענות על המתח המופעל מהמקור, והזרם דרך הקבל יורד בהתאמה. לאחר שהקבל הגיע למלוא המתח של המקור, הוא יפסיק לשאוב ממנו זרם ויתנהג למעשה כמעגל פתוח.

Answer 8

view on stackexchange narkive permalink

הקבל משמש כמעגל פתוח כאשר הוא נמצא במצב יציב כמו כשהמתג סגור או נפתח זמן רב.

ברגע שמצב המתג ישתנה, הקבל ישמש כקצר חשמלי לזמן אינסופי, תלוי בקבוע הזמן ולאחר שיהיה במצב זה זמן מה הוא ימשיך להתנהג כפתוח. מעגל חשמלי. ובשביל המשרן הוא יתנהג כקצר במצבו היציב והמעגל הפתוח כשיש שינוי בזרם.

Answer 9

view on stackexchange narkive permalink

הקבל פועל כמו קצר במעגל t = 0, הסיבה שקבל יש בו זרם מוביל.המשרן פועל כמעגל פתוח בתחילה, כך שהמתח מוביל במשרן כאשר המתח מופיע באופן מיידי על גבי מסופי המשרן הפתוחים ב- t = 0 ומכאן מוביל.

Answer 10

view on stackexchange narkive permalink

אתה יכול לבדוק את הסרטון שלי שמדבר על זה (תגובת צעד) כאן:

https://www.youtube.com/watch?v=heufatGyL1s

בעיקרון, קבלים מתנגדים לשינוי מתח, ומשרן מתנגד לשינוי הנוכחי.לכן, ב- t = 0 קבל משמש כקצר חשמלי ומשרן משמש כמעגל פתוח.

שני סרטונים קצרים אלה עשויים להועיל גם הם מסתכלים על 3 ההשפעות של קבלים ומשרנים:

https://www.youtube.com/watch?v=m_P1rvhEeiI&index=7&list=PLzHyxysSubUlqBguuVZCeNn47GSK8rcso&t=101s

Answer 11

view on stackexchange narkive permalink

כל שעליך לעשות הוא לזכור שקבל עולה מתח מ- 0 לגובה, כך שבתחילה ב OV קבלים משמש כ- CKT קצר ועבור כובע מתח גבוה משמש כ Ckt פתוח, הפוך במקרה של משרן