解决未知时间
有时需要确定无功电路达到预定值所需的时间长度。在我们设计 RC 或 L/R 电路以执行精确定时功能的情况下尤其如此。为了计算这个,我们需要修改我们的“通用时间常数公式”。原来的公式是这样的:
使用通用时间常数求解时间
但是,我们要解决时间问题,而不是变化量。为此,我们对公式进行代数运算,使时间全部在等号的一侧,其余全部在另一侧:
ln 时间常数项右侧的名称是自然对数 功能:与 e 的力量完全相反 .事实上,这两个函数(e 和自然对数的幂)可以这样关联:
如果 e x =a,然后ln a =x。
如果 e x =a,那么 a 的自然对数会给你 x:e 的幂 必须提升到以产生a .
让我们看看这一切是如何在一个真实的示例电路上工作的。以本章开头的相同电阻-电容电路为例,我们可以从先前确定的电压值“向后”计算到达那里需要多长时间。
时间常数仍然相同:1 秒(10 kΩ 乘以 100 µF),并且起始/最终值也保持不变(EC =0 伏起始电压和 15 伏最终电压)。根据本章开头的图表,电容器将在 2 秒结束时充电至 12.970 伏。让我们插入 12.970 伏特作为我们新公式的“变化”,看看我们是否能在 2 秒内得出答案:
事实上,我们最终得到的值为 2 秒,表示电容器两端的电压从 0 到 12.970 伏所需的时间。通用时间常数公式的这种变化适用于所有电容和电感电路,包括“充电”和“放电”,前提是时间常数、Start、Final 和 Change 的正确值事先正确确定。
请记住,解决这些问题的最重要步骤是初始设置。之后,只需在计算器上按很多按钮即可!
评论:
- 要确定 RC 或 L/R 电路达到特定电压或电流值所需的时间,您必须修改通用时间常数公式来求解 时间 而不是改变 .
- 任何科学计算器都提供了用于反转“e”指数的数学函数是自然对数 (ln)。
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