[Motion 0]

Пытаюсь смоделировать работу RC- цепи в Multisim. Взял 3 резистора по 1 МОм и емкость на 1 мкФ. Постоянная времени Т=R*С=(1МОм+1МОм+1МОм)1мкФ~3 сек. То есть за первых 3 секунды напряжение на конденсаторе должно вырасти с 0 до напряжения питания по экспоненте. Но в программе ничего подобного не вижу. Либо я что-то в теории не так понимаю, либо что-то в программе не так делаю. Моя цель - получить осцилограмму переходного процесса.

RC.rar

[yrbis 0]

Вы бы схему в gif например представили, вам бы быстрее помогли, а то не у всех есть Multisim 9.

[Adlex 0]

А что вы хотите увидеть, если меряте напряжение на батарее??

Подключите осциллограф к общей точке R1 и C1. И для верности (учитывая глюки Мультисима) добавьте ключ, для начальной разрядки конденсатора

[SasaTheProgrammer 0]

То есть за первых 3 секунды напряжение на конденсаторе должно вырасти с 0 до напряжения питания по экспоненте. Но в программе ничего подобного не вижу. Либо я что-то в теории не так понимаю, либо что-то в программе не так делаю. Моя цель - получить осцилограмму переходного процесса.

Ээээ... Схему я не видел и не знаю как происходит моделирование в данном пакете, но первая процитированная фраза уже не верна. При подаче питания на RC-цепь напряжение на конденсаторе описывается выражением U(t)=E*(1-exp(-t/tau)). Т.е. при t=tau это составит U(t=tau)=E*(1-1/e)~=E*0.76 != E.

[Motion 0]

Добавил ключ - теперь вижу как происходит и заряд и разряд ёмкости.

 

Изменил величину сопротивления - процессы пошли быстрее.

 

Постоянная времени правильно рассчитываеться Т=R*C? То есть весь переходной процесс должен происходить время Т?

 

Почитать подробнее где можно? Например откуда вот эта формула - U(t)=E*(1-exp(-t/tau))?

В теории цепей?

[Kuzmi4 0]

2 Владимир_КПИ - формула U(t)=E*(1-exp(-t/tau)) откуда точно не скажу , но в универе мы её проходили. Ну а на счёт всего остального - выложите схемку в гифе , а то мультисим ставить вооще никакого желания нету... А из общих заключений - резисторов должно быть не 3 а 1 и кондёр тож соответственно 1. Если брать вышенаведённую формулу , то тогда схема должна быть приблизительно такой - кондёр - на землю, а перед ним к источнику последовательно резюк..Если резюков и кондёров несколько - тогда и формула другая....

Выложите схмку в гифе - и вам проще будет и нам....

[Motion 0]

Добавил схему.

 

По-моему резисторов может быть несколько. Общее сопротивление должно быть суммой всех сопротивлений.

 

А если сначала не резистор поставить, а ёмкость - схема работать будет совсем не так.

 

Ведь ток до резистора не дойдёт, так как сопротивление конденсатора равно безконечности.

 

Интерестно, в каком соотношении распределиться сопротивление. По идее всё нарпяжение должно упасть на конденсаторе так как его сопротивление безконечно велико, но временные диаграммы показывают, что на резисторе тоже падает напряжение.

[Zhaba 0]

Интерестно, в каком соотношении распределиться сопротивление. По идее всё нарпяжение должно упасть на конденсаторе так как его сопротивление безконечно велико, но временные диаграммы показывают, что на резисторе тоже падает напряжение.

 

 

Сопротивление конденсатора бесконечно велико в статике, а при переходных процессах это не так.

[Kuzmi4 0]

2 Владимир_КПИ - правильно он всё показывает - так и должно быть - ты ж собрал интегратор и переодически его закорачиваеш - типа разряжаеш - ничего в этой осцилограмме нет странного.

А касательно рассчёта 4-х полюсников - ох давненько это было.... в общем есть у тебя ток, если смотреть со стороны источника - то он у тебя проходит через Р и Ц, Напряжение (У) у тебя дано , так что ток раззчитать ты можеш исходя из банального, но очень нужного, закона ОМА!!!(токо там мы лаплас юзали чтоб переходные характеристики учитывать - типа переход из временной области в частотную...) Далее - этот же ток ты снимеш когда подрубаеш осцилограф к резюку - токо тут чтоб получить У тебе надо помножить ток на его Р(токо она там мнимое было типа 1\(в*Ц) - лаплас там преходы - все дела...) и в итоге для ступенькоподобного сигнала мы получаем в этом случае вид

У=Уо*ехр(-т/тау), где тау == Р*Ц этих твоих компонентов, если будет другая схема - то и другие формулы будут для У....... в общем почитай Хоровица - там вроде это расписано....

[Motion 0]

Всем большое спасибо! То, что нужно было увидеть - увидел. Чтобы глубже понять прийдёться почитать литературу. :)

[SasaTheProgrammer 0]

Постоянная времени правильно рассчитываеться Т=R*C? То есть весь переходной процесс должен происходить время Т?

 

Почитать подробнее где можно? Например откуда вот эта формула - U(t)=E*(1-exp(-t/tau))?

В теории цепей?

"Эт вряд-ли". В теории цепей обычно рассматриваются установивщиеся режимы, а тут переходной процесс. Хотя можно и методами теории цепей, но для _данного_ случая это из пушки по воробьям. Тут легче и проще рассмотреть непосредственно дифур(ы), как это принято в импульсной технике.

Ща попробую (ох, давненько не брал я в руки шашку!).

Ur = E-U; I = Ur/R = (E-U)/R;

U'*C = I = (E-U)/R;

U'*C*R+U=E;

1.

U'*tau+U = 0;

U=U1*exp(-t/tau);

2.

(U1'*exp(-t/tau)-U1*exp(-t/tau)/tau)*tau+U1*exp(-t/tau)=E;

U1'*exp(-t/tau)*tau = E; U1'=E*exp(t/tau)/tau;

U1 = U2+E*exp(t/tau);

U = U2*exp(-t/tau)+E;

3.

U(0)=0; U2 = -E*exp(0/tau) = -E;

U = -E*exp(-t/tau)+E = E*(1-exp(-t/tau));

 

Вот.

[Quasar 20]

В теории цепей обычно рассматриваются установивщиеся режимы, а тут переходной процесс.

 

Да вы что, одна из тем курса теории цепей так и звучит "Ресчет переходных процессов в цепях первого - второго порядка", так что, это именно ТЭЦ, и даже ОТЦ (основы теории цепей).

 

А формула U(t)=E*(1-exp(-t/tau)) есть переходная характеристика данной RC цепочки. Находить её можно разными способами, изначально, это конечно решение диф.ур-я цепи. Ну, а проще юзать либо преобразование Лапласа, либо Фурье...(только это разве, что в целях повышения образованности :) )

[SasaTheProgrammer 0]

Да вы что, одна из тем курса теории цепей так и звучит "Ресчет переходных процессов в цепях первого - второго порядка", так что, это именно ТЭЦ, и даже ОТЦ (основы теории цепей).

 

А формула U(t)=E*(1-exp(-t/tau)) есть переходная характеристика данной RC цепочки. Находить её можно разными способами, изначально, это конечно решение диф.ур-я цепи. Ну, а проще юзать либо преобразование Лапласа, либо Фурье...(только это разве, что в целях повышения образованности :) )

Не буду спорить, видимо, у меня извращённое понимание этих терминов. Меня учили брать в зубы законы Ома и Киркгофа ваабще; Фурье и Лаплас - это для очень тяжёлых случаев или для анализа в другом представлении, а всякие переходные процессы в RLC - добро пожаловать в импульсную технику.

Курсов ТЦ, ТОЭ и им подобных, кажется, вообще не было, так что, могу и не знать точно на чём они фокусируются :-).

[Zhaba 0]

Фурье и Лаплас это методы подходящие для решения цепей любой сложности, но в данном случие это явно излишество. В схеме из одного источника питания и двух пасивных элементов все легко решается посредством закона Ома. При этом совершенно не требуются знания ни в дифференцировании ни преобразованиях.

[sergeeff Jr. 0]

В схеме из одного источника питания и двух пасивных элементов все легко решается посредством закона Ома. При этом совершенно не требуются знания ни в дифференцировании ни преобразованиях.

Тут я с Вами не соглашусь. Закон Ома это конечно хорошо, но в данном случае нужно знания

1. закона ома

2. уравнение конденсатора (Q=CU => I=Q'=CU')

3. дифференциальных уравнений.

Как их решать в принципе пофиг, но про Лапласа знать надо, т.к. как только Ваше дифф. ур. примет немного иной вид Вы сильно запаритесь его решать...

В данном случае надо сразу увидеть, что уравнение U(t)'*C*R+U(t)=E решает функция такого вида: U(t)=A+B*exp(C*t) с правильно подобранными коэффициентами...