Digitální učební materiál Název projektu: Inovace vzdělávání na SPŠ a VOŠ Písek Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/34.0010 Škola: Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola, Písek, Karla Čapka 402 Předmět: Technické aplikace Ročník: 3 Téma: Přechodové děje Tematický okruh: Lineární součástky elektronických obvodů Jméno autora: Miroslav Široký Datum tvorby: červen 2013 Kód materiálu: OPVK_1.5_DUM_III/2_TAP3_SR039 Soubor: 09VYSTUPY/VY_32_INOVACE_TAP3_SR039 Anotace: Přechodové děje – RLC, princip, vlastnosti a využití

Přechodové děje Přechodový jev probíhá v elektrickém obvodu mezi dvěma ustálenými stavy Jeho vznik je podmíněn změnami energie v akumulačních prvcích obvodu (kondenzátory, cívky) Tyto změny nemohou proběhnout okamžitě, neboť by vyžadovaly zdroj nekonečného výkonu Charakter přechodového jevu závisí na druhu zapojených akumulačních součástek

Obsahuje-li obvod pouze jeden druh (tj Obsahuje-li obvod pouze jeden druh (tj. kromě odporu výhradně kondenzátory či výhradně cívky), nemůže dojít k vratné výměně dvou druhů energie a děj probíhá aperiodicky Pokud obvod obsahuje oba druhy akumulačních součástek (tedy kondenzátory i cívky), může za určitých podmínek dojít k periodickým tlumeným kmitům Konkrétní časové průběhy napětí a proudu v obvodu při přechodovém jevu závisí na výchozím ustáleném stavu

Proto je třeba znát souhrn počátečních podmínek, určujících stav obvodu před započetím přechodového jevu Z důvodů jmenovaných výše se velikosti napětí a proudů nemohou měnit skokově, jejich hodnoty se pohybují v určitých mezích a přibližují se k nim po exponenciále Pro nárůst napětí obecně platí:

kde   U0 je napětí, k němuž se narůstající napětí blíží e je Eulerovo číslo ( asi 2,718)     t je čas t je časová konstanta obvodu

Přepínač v poloze 1 – tedy nabíjení kondenzátoru Počáteční výchozí podmínky jsou: Podle II. Kirchhoffova zákona musí stále platit:

Platí tedy: Proud obvodem podle Ohmova zákona

Přechodový jev považujeme za ukončený v čase 3t, kdy hodnoty dosáhnou 95 % hodnot maximálních Nabíjení kondenzátoru přes rezistor [1]

Přepínač v poloze 2 – tedy vybíjení kondenzátoru Počáteční podmínky jsou: Podle II. Kirchhoffova zákona musí stále platit:

Vybíjení kondenzátoru přes rezistor [1]

Platí tedy:

Přepínač v poloze 1 počáteční podmínky RL obvod Přepínač v poloze 1 počáteční podmínky Podle II. Kirchhoffova zákona musí platit: [1]

 Vznik proudu v obvodu s rezistorem a cívkou v sérii [1]

Pak platí: Proud obvodem:

V poloze 2 přepínače jsou počáteční podmínky: Podle II. Kirchhoffova zákona musí stále platit: Pak platí:       

[1]

Zánik proudu v obvodu s rezistorem a cívkou v sérii [1]

Ještě připomeňme, že časová konstanta je pro obvod RC  Pro obvod RL    a má rozměr času

Zdroje: [1]. Přechodové jevy In: [online]. [cit. 2013-06-27]. Dostupné z: http://hellweb.loose.cz/index.php?page=school&subpage=elt&id=49