Описание

Идеальный переключатель используется для выключения и включения индуктора (L = 1H, R = 50 Ом) на источнике 120 В, 60 Гц. Индуктор имеет паразитную емкость С = 50 нФ. Сопротивление переключателя составляет 1e-3 Ом. Переключатель первоначально замкнут (начальное состояние = 1). Открывают в момент времени t = 36 мс и затем повторно закрывают в момент времени t = 0,15 с.

Моделирование

Запустите моделирование и проверьте U_L напряжения индуктора и I_L тока индуктора на Scope1. В момент времени размыкания, t = 36 мс, ток в индукторе составляет I_L= 0,187 А. Ток обрубания в индукторе создает высокочастотное перенапряжение (711 Гц) через индуктор. Максимальное напряжение можно вычислить по следующему уравнению:

    U_Lmax = I_L*sqrt(L/C) = 0.187*sqrt(1/50e-9) = 836 V

При повторном замыкании, t = 0,15 с, напряжение источника равно нулю. Поэтому в токе индуктора наблюдается полное смещение. Пик тока переключателя, наблюдаемый на следе 1 Scope2 при повторном замыкании переключателя (t = 0,15 с), обусловлен разрядом конденсатора через сопротивление источника. При увеличении этого пика тока будет наблюдаться шаг тока 30 А (30V напряжение конденсатора/сопротивление источника 1 Ом), за которым последует быстрая постоянная времени разряда (RC = 1 * 50e-9 = 50e-9 с).