Wybrane zagadnienia teorii obwodów Stan przejściowy (nieustalony

Wybrane zagadnienia teorii obwodów
laboratorium, ćwiczenie 3
Stan przejściowy (nieustalony)
Treść zadania
Proszę zaprojektować układ elektryczny spełniający następujące wymagania:
1. Jest zasilany co najwyżej dwoma źródłami napięcia stałego o wartościach 10 V, 15 V lub 30 V
2. Zawiera nie więcej niż 4 rezystory, z których jeden oznaczony jako R0 ma wartość 100 Ω.
3. Zawiera nie więcej niż jedną cewkę, nie więcej niż jeden kondensator i nie więcej niż jeden łącznik,
który może być otwierany, zamykany, lub przełączany (jednocześnie otwiera część obwodu, a drugą
część zamyka).
4. Na rezystorze R0 występuje stan nieustalony.
Przed przełączeniem wartość prądu płynącego przez rezystor R0 wynosi I01, po przełączeniu wartość
prądu na tym rezystorze wynosi I02, a czas trwania stanu nieustalonego wynosi T, przy czym wielkości te
mają następujące wartości:
I01= liczba liter w imieniu studenta [mA]
I02= liczba liter w nazwisku studenta [mA] (jeśli jest taka sama jak w imieniu, to I02= 2I01)
T = trzy ostatnie cyfry z numeru albumu [µs]
1. Rozwiązanie analityczne
Dla tak zaprojektowanego obwodu zapisz i rozwiąż równania dla stanu nieustalonego. Wyszczególnij:
1) warunek początkowy i(0),
2) równanie różniczkowe dla analizowanej części obwodu,
3) składową przejściową rozwiązania ip,
4) składową ustaloną rozwiązania iu,
5) stałą czasową obwodu τ,
6) rozwiązanie równania i(t).
2. Rozwiązanie numeryczne
Zbuduj zaprojektowany układ w programie PSpice i przeprowadź symulację.
W sprawozdaniu (szablon sprawozdania dostępny na stronie: ks.zut.edu.pl/wzto) powinny się znaleźć:
1. Schemat projektowanego obwodu.
2. Dane do zadania, obliczenia elementów obwodu.
3. Rozwiązanie analityczne.
4. Rozwiązanie numeryczne – wykres przebiegu prądu w czasie od przełączenia do
osiągnięcia wartości ustalonej, z zaznaczeniem wartości początkowej I01, wartości
ustalonej I02 i stałej czasowej obwodu τ.