Форум программистов, компьютерный форум, киберфорум
Электротехника, ТОЭ
Войти
Регистрация
Восстановить пароль
 
 
Рейтинг 4.55/11: Рейтинг темы: голосов - 11, средняя оценка - 4.55
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
1

Найти убыль энергии в контуре из-за процесса затухания

03.11.2020, 12:26. Просмотров 1976. Ответов 22
Метки нет (Все метки)

Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 5 мкф, катушки индуктивностью 0,4 Гн, сопротивления 30 Ом. В начальный момент времени заряд на обкладках конденсатора был равен 40 мкКл., а начальный ток был равен нулю. Каким станет напряжение на конденсаторе через время, равное времени релаксации. Найти убыль энергии в контуре из-за процесса затухания за время, равное периоду колебаний. Изобразить график, затухающих колебания для заряда, соответствующих уравнению

Добавлено через 1 минуту
[Продолжение..]
Изобразить график, затухающих колебания для заряда, соответствующих уравнению

Добавлено через 30 секунд
Напряжение на конденсаторе нашел.
U(t) = 8 * e-37.5*0.0267 * cos(706.112*0.0267) = 2,94 В
ЗЫ: Могу скинуть полное решение, если кому-то нужно.
А "убыль энергии в контуре" никак не сходится с ответами.
Прошу помочь найти причину.
Вот мое решение.


По какой-то причине не вставляется мой текст, поэтому отправляю скрин

Пересчитал и всё равно ответ не сходится..
0
Вложения, ожидающие проверки
Тип файла: png Screenshot_7.png
Лучшие ответы (1)
Programming
Эксперт
94731 / 64177 / 26122
Регистрация: 12.04.2006
Сообщений: 116,782
03.11.2020, 12:26
Ответы с готовыми решениями:

За какое время вследствие затухания потеряется 99% энергии контура?
Условие задачи: Колебательный контур имеет емкость C=1,5 нФ и индуктивность L=7 мГн....

Найти изменение внутренней энергии газа в процессе изобарно-изотермического процесса
Одноатомный газ расширяется сначала изобарически, а затем изотермически. Работа, совершаемая газом...

Какие существуют аналитические и графические методы определения коэффициента затухания и логарифмического декремента затухания ?
Огромное спасибо за ответы !!!

Какие 2 переходных процесса в цепях с 2-мя накопителями энергии?
какие 2 основных процесса происходят в цепях с двумя накопителями энергии?

22
Модератор
Эксперт по математике/физике
4568 / 3502 / 1176
Регистрация: 30.07.2012
Сообщений: 9,978
03.11.2020, 22:03 2
Цитата Сообщение от unskilled_l Посмотреть сообщение
По какой-то причине не вставляется мой текст, поэтому отправляю скрин
Для набора математических выражений пользуйтесь Редактором формул (расположен ниже на странице).
Как работать в Редакторе формул...
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
03.11.2020, 22:26  [ТС] 3
VSI, А вы мне не подскажите по задаче?
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
04.11.2020, 09:49  [ТС] 4
Напряжение на конденсаторе.
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi? {U}_{t} = 8 * {e}^{-37.5*0.0267} * cos(706.112*0.0267) = 2,94

"убыль энергии в контуре".
Прошу помочь найти причину.
Вот мое решение.
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\delta W = \frac{2pi * {W}_{0}}{Q}
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?T = \frac{2pi }{706.112}= 8.898 *{10}^{-3 } сек
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?Q = \frac{pi}{\beta * T} = 9.415 Добротность контура
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?{W}_{0} = \frac{C * {U}^{2}_{0}}{2} = 1.6*{10}^{-4}

https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\delta W = \frac{2pi * 1.6*{10}^{-4}}{9.415} = 1.067*{10}^{-4}

А по ответам должно получиться W = 0,779 · 10−4Дж
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
04.11.2020, 19:10 5
Цитата Сообщение от unskilled_l Посмотреть сообщение
А "убыль энергии в контуре" никак не сходится с ответами
через добротность мудрено, лучше найти ток и посчитать мощность

Добавлено через 46 секунд
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?P=R*\int_{0}^{T}{i}^{2}dt

Добавлено через 4 часа 39 минут
здесь P не мощность, а энергия

Добавлено через 38 минут
Посчитал через интеграл, ответ сходится.

Добавлено через 5 минут
T=8.898381e-3 c
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
04.11.2020, 19:57  [ТС] 6
tokrab, А чему равно i? Что-то до меня не доходит. Я просто эту формулу впервые вижу
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
04.11.2020, 20:22 7
Цитата Сообщение от unskilled_l Посмотреть сообщение
А чему равно i?
Ток i надо вычислять.
Цитата Сообщение от unskilled_l Посмотреть сообщение
Я просто эту формулу впервые вижу
какую ? I^2*R ?
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
04.11.2020, 20:35  [ТС] 8
tokrab, Я немного начал понимать, а потом перестал..
Мы же вычисляем ток по формуле I = U/R?
А U мы берем какое? U0 или Ut?
Или я вообще не в те дебри полез?
U0 у нас равно 8, а Ut = 2.94

Добавлено через 5 минут
Для меня физика это темный лес..
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
04.11.2020, 20:42 9
unskilled_l, Ток не вычисляется делением U на R, надо решить дифф. уравнение или искать ток на модели путем моделирования, ток - функция вида затухающих колебаний.
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
04.11.2020, 20:44  [ТС] 10
tokrab, Мне это по прежнему не дает ясности. Вы можете пожалуйста написать, как вы это решили?
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
04.11.2020, 20:46 11
Ток
0
Миниатюры
Найти убыль энергии в контуре из-за процесса затухания  
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
04.11.2020, 20:49 12
Цитата Сообщение от unskilled_l Посмотреть сообщение
как вы это решили
для скорости я решал на модели в программе Matlab-Simulink
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
04.11.2020, 20:51  [ТС] 13
tokrab, Я понял. Мне то нужно решение на листке написать, поэтому и создал эту тему.
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
05.11.2020, 00:41 14
unskilled_l, ток i(t) ищите операторным методом по курсу ТОЭ, потом интеграл, умеете считать ?

Добавлено через 3 часа 37 минут
Цитата Сообщение от tokrab Посмотреть сообщение
операторным методом
Z=R+L*s+1/(s*C)
I=U0/s/Z=U0/(s*(R + L*s + 1/(C*s)))
I=4.0*10^(-5)/(2.0*10^(-6)*s^2 + 1.5*10^(-4)*s + 1)
i(t)=0.0283241*exp(-37.5*t)*sin(706.112*t)
осталось посчитать интеграл
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
05.11.2020, 07:08 15
i(t)^2 = 0.000802255*exp(-75.0*t)*sin(706.112*t)^2
Мощность P(t) = i(t)^2*R = 0.0240676*exp(-75.0*t)*sin(706.112*t)^2
За период T=2*pi/706.112=0.0089 c интеграл P(t) равен 0.0000779 Дж
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
05.11.2020, 13:52  [ТС] 16
tokrab, Спасибо огромное за пояснение, но я все равно не могу понять, почему через добротность не получается верный ответ?
Препод сказал решать именно так.. Вот я и ломаю голову
Все сделал по формулам с методички, а ответ даже приближенно не такой
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
05.11.2020, 15:16 17
Лучший ответ Сообщение было отмечено unskilled_l как решение

Решение

unskilled_l, другой подход через энергию конденсатора W=С*U^2/2. Начальное напряжение U0=Q/C, энергия W0. Надо найти напряжение U для момента времени t=T, энергия будет W. Тогда уменьшение энергии dW=W0-W. Так даже проще, чем с током.
1
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
05.11.2020, 15:25  [ТС] 18
tokrab, Так я же вон сверху писал свое решение по этим формулам, только dW не так сделал, видимо
0
394 / 243 / 123
Регистрация: 11.01.2019
Сообщений: 899
05.11.2020, 15:43 19
unskilled_l, там не понятно как получено Ut и почему время 0,0267, период T=2*pi/706.112=0.0089
0
0 / 0 / 1
Регистрация: 10.10.2017
Сообщений: 102
05.11.2020, 15:46  [ТС] 20
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?U ={U}_{0} * {e}^{-37.5 * 8.898 * {10}^{-3}} * cos(706.112 * 8.898*{10}^{-3}) = 5.73029
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi? W = \frac{5*{10}^{-6} * {5.73029}^{2}}{2} = 0.820906 * {10}^{-4}
https://www.cyberforum.ru/cgi-bin/latex.cgi?\delta W = 1.6*{10}^{-4} - 0.820906 * {10}^{-4} = 0.779 * {10}^{-4}
0
IT_Exp
Эксперт
87844 / 49110 / 22898
Регистрация: 17.06.2006
Сообщений: 92,604
05.11.2020, 15:46

Заказываю контрольные, курсовые, дипломные и любые другие студенческие работы здесь.

найти отношение энергии магнитного поля катушки к энергии электрического поля конденсатора в момент максимума
В колебательном контуре с емкостью С = 4 мкФ , катушкой индуктивностью L = 2 мГн и сопротивлением R...

Найти отношение энергии системы до подключения дополнительных конденсаторов к энергии после подключения
На конденсаторе емкостью С находится заряд q. К нему параллельно подключают два таких же, но...

Найти индукционный ток в контуре
Условие задачи представлено ниже на картинке: ...

Найти максимальный ток в контуре
Частота колебательного контура 1МГц,электроемкость конденсатора 1мкФ. При колебаниях максимальная...

Определить конечную температуру, работу процесса сжатия, изменение внутр. энергии и изменение энтальпии
Помогите, пожалуйста. Я на технической спец-ти, подзабыл химию. При t =298 К (Кельвин) 10гр....

Найти значение ЭДС электромагнитной индукции в контуре
По круговому витку радиус 0,2 м течет ток силой 20 А. Контур в виде кольца в радиусе 2 см. Контур...


Искать еще темы с ответами

Или воспользуйтесь поиском по форуму:
20
Ответ Создать тему
Опции темы

КиберФорум - форум программистов, компьютерный форум, программирование
Powered by vBulletin® Version 3.8.9
Copyright ©2000 - 2020, vBulletin Solutions, Inc.