2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Найти заряды на элементах цепи
Сообщение22.12.2010, 09:16 


21/12/10
1
К параллельно соединенным сопротивлению $R$ и индуктивности $L$ с помощью ключа $K$подсоединен конденсатор $C$, с напряжением $U_0$. Нужно найти заряды, протекающие через элементы цепи после замыкания ключа.

Что делаю я:

Пусть $q(t)$ - заряд на конденсаторе, $q_1(t), q_2(t)$ - на $R$ и $L$ соответственно. Тогда требуется найти $Q_R = q_1(\infty), Q_L = q_2(\infty)$. Из вида схемы имеем, что напряжение $U$ на сопротивлении и индуктивности одинаково и равно $-U_C = - \frac{q(t)}{C}$, где $U_C$ - напряжение на конденсаторе, причем $U_C(0) = U_0$. Для сопротивления и индукции: $U = U_R = q_1^{'}(t) R$, $U = U_L = q_2^{''}(t) L$. Откуда: $\frac{q}{C}=-q_1^{'} R = -q_2^{''} L$, а т.к. $q = q_1 + q_2 + CU_0$, имеем дифур: $q^{''} + \frac{q^{'}}{CR} + \frac{q}{CL} = 0$. Его решение: $q(t) = C_1 e^{\lambda_+ t} + C_2 e^{\lambda_- t}$, где $\lambda_{\pm} = \frac{- \frac{1}{CR} \pm \sqrt{D}}{2} < 0$, где $D = \frac{1}{C^2 R^2} - \frac{4}{CL}$. Одно из начальных условий уже отмечалось раньше: $q(0) = CU_0$.
Собственно что делать дальше? Верно ли будет использовать условие $q^{'}(0) = 0$? Если да, то у меня получилось: $q(t) = \frac{U_0 C}{2} \left(1 - \frac{1}{CR \sqrt{D}}\right) e^{\lambda_+ t} + \frac{U_0 C}{2} \left(1 + \frac{1}{CR \sqrt{D}}\right) e^{\lambda_- t}$.

Когда я найду $q$, то верным ли будет при нахождении $q_1$ из дифура $q_1^{'} + \frac{q}{RC} = 0$ использоваль условие $q_1(0) = 0$? С ним у меня вышло $q_1(t) = \frac{1}{\lambda_+} \frac{U_0 C}{2} \left(1 - \frac{1}{CR \sqrt{D}}\right) e^{\lambda_+ t} + \frac{1}{\lambda_-} \frac{U_0 C}{2} \left(1 + \frac{1}{CR \sqrt{D}}\right) e^{\lambda_- t} + \frac{4 U_0 C^2 R}{D C^2 R^2 - 1}$. Если это так, то $Q_R = \frac{4 U_0 C^2 R}{D C^2 R^2 - 1}$, а из $q = q_1 + q_2 + C U_0$ имеем что $Q_L = - C U_0 - \frac{4 U_0 C^2 R}{D C^2 R^2 - 1}$.
Верно ли это? Если нет, то прошу указать мне на ошибки.

 Профиль  
                  
 
 Re: Найти заряды на элементах цепи
Сообщение23.12.2010, 23:13 
Заслуженный участник


03/01/09
1711
москва
Обычно говорят о заряде на конденсаторе и токах в сопротивлении и индуктивности,зная ток через элемент цепи можно посчитать заряд прошедший через этот элемент за определенное время.
$q'(0)$-ток через конденсатор сразу после замыкания ключа,он не равен 0.Чему он равен?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 2 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group