Расчет электрической схемы онлайн. Расчет электрических цепей онлайн: методы анализа и инструменты

Как рассчитать параметры электрической цепи. Какие существуют методы анализа электрических схем. Где найти онлайн-калькуляторы для расчета цепей постоянного и переменного тока.

Основные методы расчета электрических цепей

Расчет электрических цепей — важный этап проектирования и анализа электротехнических устройств. Существует несколько основных методов анализа электрических схем:

• Метод законов Кирхгофа
• Метод контурных токов
• Метод узловых потенциалов
• Метод наложения
• Метод эквивалентного генератора

Каждый из этих методов имеет свои особенности и область применения. Рассмотрим их подробнее.

Метод законов Кирхгофа

Метод законов Кирхгофа основан на применении первого и второго законов Кирхгофа. Он позволяет составить систему уравнений для расчета токов в ветвях цепи. Как применять этот метод?

1. Выбрать направления токов в ветвях
2. Составить уравнения по первому закону Кирхгофа для узлов
3. Составить уравнения по второму закону Кирхгофа для контуров
4. Решить полученную систему уравнений

Метод универсален, но при большом числе ветвей требует решения громоздкой системы уравнений.

Метод контурных токов

Метод контурных токов позволяет уменьшить число уравнений по сравнению с методом законов Кирхгофа. В чем суть метода?

• Вводятся контурные токи, протекающие по замкнутым контурам схемы
• Составляются уравнения по второму закону Кирхгофа для контуров
• Решается система уравнений относительно контурных токов
• Определяются токи в ветвях как алгебраическая сумма контурных токов

Метод эффективен для цепей с большим числом ветвей и небольшим числом узлов.

Онлайн-калькуляторы для расчета электрических цепей

Для выполнения расчетов электрических цепей удобно использовать онлайн-калькуляторы. Какие инструменты доступны?

• Калькуляторы для расчета цепей постоянного тока
• Калькуляторы для расчета цепей переменного тока
• Калькуляторы для расчета параметров электрических компонентов
• Калькуляторы для расчета мощности и энергии

Рассмотрим некоторые популярные онлайн-калькуляторы для электротехнических расчетов.

Калькулятор для расчета цепей постоянного тока

Онлайн-калькулятор для расчета цепей постоянного тока позволяет определить токи, напряжения и мощности в ветвях схемы. Как пользоваться таким калькулятором?

1. Ввести параметры источников питания (ЭДС, внутреннее сопротивление)
2. Задать сопротивления резисторов в ветвях
3. Указать топологию соединения элементов
4. Получить результаты расчета

Калькулятор автоматически применяет законы Кирхгофа и выполняет необходимые вычисления.

Калькулятор для расчета цепей переменного тока

Для анализа цепей переменного тока используются специальные онлайн-калькуляторы. Какие возможности они предоставляют?

• Расчет действующих и амплитудных значений токов и напряжений
• Определение полного, активного и реактивного сопротивлений
• Построение векторных диаграмм
• Расчет активной, реактивной и полной мощности

При расчете цепей переменного тока учитываются частотные свойства элементов.

Программы для моделирования электрических цепей

Помимо онлайн-калькуляторов, для анализа сложных электрических схем применяются специальные программы моделирования. Какие программы наиболее популярны?

• SPICE — универсальный симулятор электронных схем
• Multisim — программа для моделирования и анализа электрических цепей
• LTspice — бесплатный SPICE-симулятор от Linear Technology
• TINA — программа для анализа аналоговых и цифровых схем

Эти программы позволяют выполнять расчет статических режимов, переходных процессов, частотных характеристик и других параметров электрических цепей.

Возможности программ моделирования

Программы для моделирования электрических цепей предоставляют широкие возможности для анализа. Что позволяют делать такие программы?

• Создавать и редактировать электрические схемы
• Задавать параметры компонентов
• Выполнять расчет режимов работы схемы
• Строить графики токов, напряжений, мощностей
• Проводить параметрический анализ
• Выполнять оптимизацию схем

Использование программ моделирования позволяет существенно ускорить и упростить процесс проектирования электронных устройств.

Особенности расчета нелинейных электрических цепей

Расчет нелинейных электрических цепей имеет ряд особенностей по сравнению с линейными цепями. В чем заключаются эти особенности?

• Нелинейность вольт-амперных характеристик элементов
• Зависимость параметров от режима работы
• Возможность возникновения нескольких установившихся режимов
• Необходимость применения численных методов расчета

Для анализа нелинейных цепей часто используют метод последовательных приближений.

Метод последовательных приближений

Метод последовательных приближений позволяет рассчитать нелинейную цепь путем итераций. Как применяется этот метод?

1. Задаются начальные приближения неизвестных величин
2. Рассчитываются параметры нелинейных элементов
3. Решается линеаризованная система уравнений
4. Сравниваются полученные значения с предыдущими
5. При необходимости процесс повторяется

Метод позволяет достичь требуемой точности расчета за несколько итераций.

Применение теории графов для анализа электрических цепей

Теория графов — мощный математический аппарат, который может применяться для анализа электрических цепей. Какие преимущества дает использование теории графов?

• Наглядное представление топологии схемы
• Возможность формализации методов расчета
• Упрощение составления уравнений цепи
• Анализ сложных разветвленных схем

Рассмотрим основные понятия теории графов применительно к электрическим цепям.

Основные понятия теории графов для электрических цепей

При анализе электрических цепей с помощью теории графов используются следующие понятия:

• Узел — точка соединения трех и более ветвей
• Ветвь — участок цепи между двумя узлами
• Контур — замкнутый путь по ветвям
• Дерево графа — связная совокупность ветвей без контуров
• Хорда — ветвь, не входящая в дерево

Использование этих понятий позволяет формализовать процесс составления уравнений электрической цепи.

Расчет переходных процессов в электрических цепях

Анализ переходных процессов — важная задача при проектировании электрических цепей. Какие методы применяются для расчета переходных процессов?

• Классический метод
• Операторный метод
• Метод переменных состояния
• Численные методы интегрирования

Рассмотрим особенности применения классического метода.

Классический метод расчета переходных процессов

Классический метод основан на решении дифференциальных уравнений цепи. Каковы основные этапы расчета?

1. Составление дифференциальных уравнений
2. Определение начальных условий
3. Решение системы уравнений
4. Нахождение постоянных интегрирования
5. Анализ полученного решения

Метод позволяет получить аналитические выражения для токов и напряжений как функций времени.

Онлайн-курс Общая электротехника — OILEDU

О курсе

Курс знакомит слушателей с базовыми понятиями и законами электротехники, такими как электрический ток, сопротивление, напряжение, частота, законы Ома, Кирхгофа, электромагнитной индукции, с видами и элементами электрических цепей, методами их расчета и анализа, с электрическими машинами постоянного и переменного тока, трансформаторами, выпрямителями и инверторами, с приборами измерения мощности и электроэнергии, а также со схемами их включения.

Рассматриваются основы теории электропривода, электроснабжения, промышленной электроники, однофазные и трехфазные электрические сети, особенности применяемых в нефтегазовой промышленности электродвигателей, схемы и принцип действия электротехнологических установок.

Я по-прежнему задаю себе вопрос: «Что же такое электричество?», но не в состоянии ответить на него (Никола Тесла, сербский физик, инженер, изобретатель)

Слово «электричество» произошло от названия драгоценного камня янтаря, по-гречески янтарь звучит как «электрон». Уже античные философы заметили, что потертый об шерсть янтарь имеет свойство притягивать маленькие предметы. Начиная с 17 века электричество становится наукой, которую изучают ученые. С начала 20 века весь мир начинает использовать электроэнергию, а в 21 веке даже автомобили становятся электрическими.

В курсе рассказывается о базовых принципах и законах электротехники, электрических генераторах и двигателях, сетях, способах и приборах учета электроэнергии. Слушатели познакомятся с электронными приборами и устройствами, такими как выпрямители, инверторы, усилители и фильтры.

Вы узнаете, как вырабатывать, передавать и потреблять электрическую энергию с наименьшими потерями и максимальной эффективностью.

Формат

Курс рассчитан на 10 недель. Недельная нагрузка обучающегося по курсу – 10–12 академических часов.

Еженедельные занятия включают:

• просмотр коротких видеолекций;
• небольшое тестирование по каждому разделу курса.

Завершается курс итоговым тестированием.

Требования

Курс базируется на объеме ранее изученного материала в курсах:

• «Математика»,
• «Физика».

• Программа
• Результаты обучения
• Направления подготовки

Курс состоит из восьми разделов:

Раздел 1.

Линейные цепи постоянного тока

• 1.1 Термины и определения
• 1.2 Электрические цепи и их элементы
• 1.3 Топологические характеристики электрических цепей
• 1.4 Законы электротехники
• 1.5 Метод непосредственного применения законов Кирхгофа
• 1.6 Метод контурных токов
• 1.7 Метод эквивалентных преобразований
• 1.8 Метод суперпозиции. Метод эквивалентного генератора. Метод узловых потенциалов
• 1. 9 Баланс мощности электрической цепи
• 1.10 Расчет потенциальной диаграммы

Раздел 2.

Линейные однофазные цепи переменного тока

• 2.1 Термины и определения
• 2.2 Параметры переменного тока. Векторные диаграммы
• 2.3 Производство, передача и распределение электроэнергии
• 2.4 Почему в розетке 220 вольт 50 герц
• 2.5 Влияние частоты и рода тока на исход поражения
• 2.6 Электробезопасность различных электрических сетей
• 2.7 Расчет электрических цепей переменного тока
• 2.8 Порядок построения векторной диаграммы
• 2.9 Резонанс напряжений
• 2.10 Резонанс тока
• 2.11 Мощность цепи синусоидального тока

Раздел 3.

Трехфазные электрические цепи синусоидального тока

• 3.1 Основные понятия и определения
• 3.2 Основные схемы соединения трёхфазных цепей
• 3. 3 Измерение мощности в трёхфазных цепях

Раздел 4.

Электрические цепи с нелинейными элементами

• 4.1 Расчет электрических цепей с нелинейными элементами
• 4.2 Нелинейные цепи переменного тока с ферромагнитными элементами

Раздел 5.

Магнитные цепи

• 5.1 Анализ и расчет магнитных цепей

Раздел 6.

Электрические сети и основы электроснабжения

• 6.1 Назначение, классификация, конструкция и принцип действия трансформатора
• 6.2 Понятие о трехфазных трансформаторах, схемы и группы соединения. Параллельная работа трансформаторов

Раздел 7.

Электрические машины

• 7.1 Конструкция машины постоянного тока
• 7.2 Генераторы постоянного тока
• 7.3 Принцип действия и характеристики двигателя постоянного тока
• 7. 4 Структура электропривода. Классификация
• 7.5 Режимы работы электродвигателей. Выбор типа и мощности
• 7.6 Общие сведения об асинхронных машинах
• 7.7 Конструкция и принцип действия асинхронного двигателя
• 7.8 Особенности пуска в ход асинхронных двигателей
• 7.9 Способы регулировании частоты вращения асинхронного двигателя
• 7.10 Конструкция и принцип действия синхронного двигателя
• 7.11 Рабочие характеристики синхронного двигателя
• 7.12 Особенности пуска в ход синхронного двигателя. Сравнение СД и АД

Раздел 8.

Основы промышленной электроники

• 8.1 Введение в электронику
• 8.2 Физические процессы в полупроводниках
• 8.3 Силовые полупроводниковые ключи — диоды
• 8.4 Силовые полупроводниковые ключи — транзисторы
• 8.5 Силовые полупроводниковые ключи — тиристоры
• 8. 6 Источники вторичного электропитания
• 8.7 Усилители электрических сигналов
• 8.8 Автономный инвертор напряжения
• 8.9 Автономный инвертор тока
• 8.10 Автономный резонансный инвертор

Показать все

В результате освоения курса

обучающийся должен знать:

• – основные законы электротехники, принципы составления простых электрических цепей, параметры электрических схем и единицы их измерений, основные методы расчета линейных и нелинейных электрических цепей, основы теории электрических машин, принцип действия, конструкции и характеристики трансформаторов, машин постоянного и переменного тока;
• – современную элементную базу промышленной электроники и цифровой техники, схемотехнику типовых устройств промышленной электроники;
• – принцип работы типовых электрических устройств;

обучающийся должен уметь:

• – производить расчёты простых электрических цепей, рассчитывать параметры различных электрических цепей и схем, составлять и рассчитывать принципиальные схемы электрических и электронных устройств;
• – производить измерения основных электрических параметров, снимать показания и пользоваться электроизмерительными приборами и приспособлениями, выбирать электрические приборы и оборудование, правильно эксплуатировать электрооборудование и механизмы передачи движения технологических машин и аппаратов;

обучающийся должен владеть:

• – методами расчёта и измерения основных параметров электрических цепей, основными методами анализа электротехнических устройств, методами расчета параметров физических, химических и технологических процессов;
• – навыками выбора электрических приборов.

• 21.05.06 Нефтегазовые техника и технологии,
• 21.03.01 Нефтегазовое дело,
• 21.05.03 Технология геологической разведки,
• 21.05.02 Прикладная геология,
• 05.03.01 Геология,
• 21.05.06 Нефтегазовые техника и технологии,
• 20.05.01 Пожарная безопасность,
• 20.03.01 Техносферная безопасность,
• 21.05.06 Нефтегазовые техника и технологии,
• 15.03.02 Технологические машины и оборудование,
• 15.03.01 Машиностроение,
• 18.03.02 Энерго- и ресурсосберегающие процессы в химической технологии, нефтехимии и биотехнологии,
• 18.03.01 Химическая технология,
• 19.03.01 Биотехнология,
• 13.03.01 Теплоэнергетика и теплотехника.

Авторы курса

ХАЗИЕВА РЕГИНА ТАГИРОВНА

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

ХАЗИЕВА РЕГИНА ТАГИРОВНА

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

Победитель конкурса «Молодой преподаватель УГНТУ» в 2014–2021 годах.

Читает лекционные курсы по электротехническому и конструкционному материаловедению, электрическим и электронным аппаратам, теоретическим и экспериментальным методам научных исследований, современным проблемам развития науки, техники и технологии, электротехнике.

Основные научные направления работы: исследования в области повышения энергетической эффективности силовых преобразовательных устройств, разработки и проектирования многофункциональных интегрированных электромагнитных компонентов (МИЭК), индуктивно-емкостных преобразователей и систем стабилизации тока, выполненных на основе МИЭК, для источников вторичного электропитания и систем заряда емкостных накопителей, а также возобновляемых источников энергии (солнечная, ветровая энергетика).

Автор более 148 научных трудов, в том числе 2 монографий, 15 статей в изданиях, индексируемых базами Web of Science и/или SCOPUS, 20 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 8 патентов на изобретения и полезные модели, 14 свидетельств о регистрации программ для ЭВМ. Автор 21 учебного пособия и 170 учебно-методических пособий.

Награждена грамотами и благодарственными письмами ООО «СНЭМА-СЕРВИС», Международного научно-методического центра НИЯУ МИФИ, ПАО «Уфаоргсинтез», Автономной некоммерческой организации «Университет Национальной технологической инициативы 2035».

Обладатель грантов Фонда содействия инновациям по программам «УМНИК» и «СТАРТ-1», компаний ПАО АНК» Башнефть» и «Лукойл».

РЕЗНИК ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

Старший преподаватель кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

РЕЗНИК ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

Старший преподаватель кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

Основные научные направления работы: электрические сети и электроснабжение, релейная защита и автоматика систем электроснабжения.

Преподаваемые дисциплины: «Релейная защита и автоматика систем электроснабжения», «Режимы работы систем электроснабжения», «Энергосбережение в электротехнических комплексах», «Теоретические и экспериментальные методы научных исследований», «Современные проблемы развития науки, техники и технологии (электро- и теплоэнергетике)», «Электротехника и промышленная электроника».

Автор более 30 публикаций, в том числе статей в журналах, рекомендованных ВАК. Участник множества различных международных и всероссийских научно-технических конференций. Автор патента в области адаптивных устройств релейной защиты.

Являлась стипендиатом именной стипендии УГНТУ за высокие достижения в учебе и научно-исследовательской работе и стипендии Президента Российской Федерации по приоритетным направлениям.

Увлекается восточными единоборствами и интеллектуальными играми.

ШАРИПОВ РУСТАМ РАДИКОВИЧ

Ассистент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ, аспирант

ШАРИПОВ РУСТАМ РАДИКОВИЧ

Ассистент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ, аспирант

Автор более чем 20 статей и докладов на конференциях. Область научных интересов – моделирование электрических сетей и электротехнических комплексов. Преподаваемые дисциплины: Элементы систем автоматики, Автоматизированный электропривод, Устойчивость технологических процессов при кратковременных нарушениях электроснабжения, Физико-математический анализ и моделирование при решении профессиональных задач.

РЯБИШИНА ЛИЛИЯ АМИРОВНА

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

РЯБИШИНА ЛИЛИЯ АМИРОВНА

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

Имеет свыше 40 научный публикаций. Преподаваемые дисциплины: Общая электротехника, Электротехника и электроника, Перспективные системы регулируемого электропривода для нефтегазовой отрасли, Электрические и компьютерные измерения.

ЯШИН АНТОН НИКОЛАЕВИЧ

Ассистент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ, аспирант

ЯШИН АНТОН НИКОЛАЕВИЧ

Ассистент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ, аспирант

Основные научные направления работы: электрические сети и электроснабжение, электропривод.

Является автором более 30 публикаций, включая статьи Scopus и тезисы докладов, опубликованные в различных научно-технических изданиях, 4 свидетельства об официальной регистрации программы для ЭВМ.

САТТАРОВ РОБЕРТ РАДИЛОВИЧ

Доктор технических наук, доцент

Профессор кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

САТТАРОВ РОБЕРТ РАДИЛОВИЧ

Доктор технических наук, доцент

Профессор кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

Имеет свыше 130 научных публикаций. Область научных интересов – компьютерное моделирование электрических сетей и электромагнитных систем.

Имеет опыт преподавания на английском языке для студентов Нанкинского университета аэронавтики и астронавтики, Китай.

Преподаваемые дисциплины: Автоматизированный электропривод, Математическое моделирование в задачах электроэнергетики и электротехники, Устойчивость технологических процессов при кратковременных нарушениях электроснабжения.

ЛЕОНТЬЕВА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

ЛЕОНТЬЕВА ТАТЬЯНА АНАТОЛЬЕВНА

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

Преподаваемые дисциплины: «Электрооборудование промышленных предприятий», «Электрические сети и основы электроснабжения», «Основы нефтегазовой энергетики».

Имеет свыше 30 научных публикаций и докладов на конференциях, автор двух патентов на изобретение в области совершенствования устройств защиты от потери питания в системах электроснабжения.

Область научных интересов — системы электроснабжения промышленных предприятий, релейная защита и автоматика энергосистем, в частности — повышение надежности электроснабжения объектов нефтегазовой отрасли.

Является обладателем научного гранта ПАО АНК «Башнефть», а также премии за подготовку призёра Всероссийской олимпиады профессионального мастерства.

Занимается профориентационной работой со школьниками и учащимися колледжей и техникумов. Неравнодушна к спорту, играет в шахматы.

БОНДАРЕНКО ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

БОНДАРЕНКО ОЛЬГА ВЛАДИМИРОВНА

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

Преподает дисциплины: «Электрические машины», «Современный регулируемый электропривод», «Перспективные системы регулируемого электропривода для нефтегазовой отрасли».

Сфера научных интересов: проектирование электрических машин, перспективные системы регулируемого электропривода.

Автор 53 статей, 9 публикаций в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК, 3 патентов, 3 патентов на полезную модель, 3 свидетельств о государственной регистрации программы для ЭВМ, 1 монографии.

Награждена Дипломом за 1 место в номинации «Технические науки» в конкурсе на лучшую научную работу молодых ученых вузов и научных учреждений Республики Башкортостан в 2017 году.

КАЛИМГУЛОВ АЙРАТ РИНАТОВИЧ

Кандидат физико-математических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ, заместитель директора IT-института УГНТУ по научной работе

КАЛИМГУЛОВ АЙРАТ РИНАТОВИЧ

Кандидат физико-математических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ, заместитель директора IT-института УГНТУ по научной работе

Основными научными интересами являются диагностика электрооборудования и современный регулируемый электропривод.

Участвовал в разработке руководящих документов для Компании Транснефть.

Считает, что электротехника — это та техническая область, в которой всё подчиняется законам, но есть место и для волшебства.

ХЛЮПИН ПАВЕЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

ХЛЮПИН ПАВЕЛ АЛЕКСАНДРОВИЧ

Кандидат технических наук

Доцент кафедры электротехники и электрооборудования предприятий УГНТУ

Область научных интересов – робототехнические комплексы, индукционные электротермические системы, цифровые технологии в энергетике. Автор свыше 70 научных публикаций. Преподаваемые дисциплины: Силовая электроника, Источники питания для электротехнологических установок, Технологии накопления и хранения энергии, Основы робототехники, Цифровые технологии в электроэнергетике.

Не представляет жизнь без спорта и преуспел практически во всех видах, но особенно в бадминтоне, без которого не видит смысла в жизни!

Другие курсы

Бесплатно Наглядно Доступно

Нефтегазовое образование открытые онлайн-курсы

Конденсатор в цепи постоянного тока

УчебаФизика

Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление.

Калькуляторы рассчитывают параметры разрядки и зарядки конденсатора от источника постоянной ЭДС через сопротивление. Формулы, по которым идет расчет, приведены под калькуляторами.

Заряд конденсатора от источника постоянной ЭДС

ЭДС источника, Вольт

Сопротивление, Ом

Емкость, микроФарад

Время зарядки, миллисекунд

Точность вычисления

Знаков после запятой: 2

Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд

 

Время зарядки конденсатора до 99.2%, миллисекунд

 

Начальный ток, Ампер

 

Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт

 

Напряжение на конденсаторе, Вольт

 

Заряд на конденсаторе, микроКулон

 

Энергия конденсатора, миллиДжоуль

 

Работа, совершенная источником, миллиДжоуль

 

Разряд конденсатора через сопротивление

Начальное напряжение, В

Начальное напряжение на конденсаторе, Вольт

Сопротивление, Ом

Емкость, микроФарад

Время разрядки, миллисекунд

Точность вычисления

Знаков после запятой: 2

Начальная энергия конденсатора, миллиДжоуль

 

Начальный заряд конденсатора, микроКулон

 

Постоянная времени RC-цепи, миллисекунд

 

Начальный ток, Ампер

 

Максимальная рассеиваемая мощность, Ватт

 

Конечный заряд конденсатора, микроКулон

 

Конечная энергия конденсатора, миллиДжоуль

 

Конечное напряжение конденсатора, Вольт

 

Понять приводимые ниже формулы поможет картинка, изображающая электрическую схему заряда конденсатора от источника постоянной ЭДС (батареи):

Итак, при замыкании ключа К в цепи пойдет электрический ток, который будет приводить к заряду конденсатора.
По закону Ома сумма напряжений на конденсаторе и резисторе равна ЭДС источника, таким образом:

При этом заряд и сила тока зависят от времени. В начальный момент времени на конденсаторе нет заряда, сила тока максимальна, также как и максимальна мощность, рассеиваемая на резисторе.

Во время зарядки конденсатора, напряжение на нем изменяется по закону

где величину

называют постоянной времени RC-цепи или временем зарядки конденсатора.
Вообще говоря, согласно уравнению выше, заряд конденсатора бесконечно долго стремится к величине ЭДС, поэтому для оценки времени заряда конденсатора используют величину
— это время, за которое напряжение на конденсаторе достигнет значения 99,2% ЭДС.
Заряд на конденсаторе:

Энергия, запасенная в конденсаторе:

Работа, выполненная источником ЭДС:

Ссылка скопирована в буфер обмена

Похожие калькуляторы

• • Работа и мощность тока
• • Закон Ома
• • Время разряда аккумулятора в зависимости от тока нагрузки
• • Энергия и мощность ветра
• • Закон Кулона
• • Раздел: Физика ( 52 калькуляторов )

 емкость заряд конденсатор мощность напряжение постоянный ток сопротивление ток Физика ЭДС электричество энергия

 PLANETCALC, Конденсатор в цепи постоянного тока

Timur2020-11-03 14:19:29

Электрические и электронные инженерные калькуляторы

Калькулятор размеров электрических проводов и кабелей (медь и алюминий)
Расширенный калькулятор падения напряжения и формула падения напряжения
    Калькулятор требуемого номинала резистора для схемы светодиода
    3, 4, 5 и 6-полосный резистор Калькулятор цветового кода
Индуктивность калькулятора с прямыми проводами и электродом
IC 555 Калькулятор таймера с формулами и уравнениями
Deener Diode & Zener Regatulation Calculator

Правило Работа. Калькулятор ближайшего значения стандартного резистора
    Калькулятор максимальной плотности потока (BMAX)
Калькулятор индуктивности индуктивности индуктивности воздушного ядра
Пик и пиковое калькулятор напряжения
Калькулятор емкости и индуктивности
Правило дивидера (VDR)
666.     Калькулятор сечения проводов и кабелей в AWG
      Калькулятор номинальной емкости батареи
      Калькулятор емкостного реактивного сопротивления
    Binary Multiplication Calculator
    Inductive Reactance Calculator
    Ohm’s Law (P,I,V,R) Calculator
    Series Capacitors Calculator
    Parallel Capacitors Calculator
    Series Inductors Калькулятор
    Калькулятор параллельных катушек индуктивности
    Калькулятор последовательностей резисторов
Параллельные резисторы Калькулятор
Учрекают калькулятор напряжения
Калькулятор срока службы батареи
Калькулятор эффекта кожи

Скоро.

Вопросы и ответы на собеседовании в области электроники

Основные электрические/электронные символы

Все электрические и электронные символы

Формулы и уравнения в области электротехники и электроники

Более 800 электрических и электронных сокращений с полными формами. AZ

Типы электрических чертежей и диаграмм

Топ обязательных приложений для Android для инженеров по электротехнике и электронике и студентов

Лучшие приложения iOS для инженеров-электриков и электронщиков и студентов

Цветовые коды электрических проводов для переменного и постоянного тока — NEC и IEC

URL-адрес скопирован

Показать полную статью

Связанные статьи

Кнопка «Вернуться к началу»

Расчет расстояния между проводниками и напряжения на печатной плате

---

Попробуйте этот новый инструмент

Калькулятор расстояния между проводниками и напряжения на печатной плате Sierra Circuits вычисляет минимальное расстояние между двумя проводниками, если между ними обеспечена разность потенциалов. И наоборот, если задано расстояние между двумя проводниками, то вычисляется максимальная разность потенциалов, которая может быть допустима между ними.

С помощью этого инструмента вы можете получить точную оценку пространства и напряжения, необходимых между проводниками. Это особенно полезно на этапах проектирования и компоновки печатной платы. Калькулятор в значительной степени основан на стандарте IPC 2221B, таблица 6-1.

Что сообщает стандарт IPC 2221B?

Стандарт IPC 2221B описывает общие требования к конструкции печатной платы, которые включают монтаж компонентов или соединительные конструкции для однослойных, двухслойных или многослойных плат. Все принципы проектирования и расчеты выполняются на основе правил, изображенных в этом стандарте.

Некоторыми важными параметрами, упомянутыми в этом стандарте, являются зазор, путь утечки, толщина дорожек, расстояние между дорожками, максимальное применимое напряжение и т. д. Калькулятор расстояния между проводниками и напряжения печатной платы работает на основе этих принципов.

С чего начать работу с инструментом

В левой части страницы инструмента можно выбрать требуемый тип геометрии проводника. Доступные конфигурации:

• Проводники на внутренних слоях

• Внешние проводники без покрытия

• Внешние проводники без покрытия (выше 3050 метров)

• Внешние проводники SM (паяльная маска) с покрытием,

• Внешние проводники с конформным покрытием

• Выводы компонентов без покрытия

• Выводы компонентов с защитным покрытием

 

По умолчанию установлены проводники на внутренних слоях. Каждый из этих вариантов описан ниже:

Стандарты расстояния между электрическими проводниками IPC 2221B четко различают внутренние проводники, внешние проводники и выводы компонентов. Следовательно, эти варианты дают разные значения максимального напряжения и минимальных требований к зазору.

Проводники на внутренних слоях  

Эти проводники присутствуют на любом внутреннем слое стопки платы.

Проводники на внутренних слоях

Внешние проводники без покрытия

Этот тип проводников присутствует на внешних слоях и не имеет покрытия. Эта опция имеет 2 варианта — от уровня моря до 3050 м (10 007 футов) и выше 3050 м (более 10 007 футов) . Обе эти опции имеют разные расчетные значения.

Внешние проводники без покрытия (уровень моря до 3050 м)

Внешние проводники с покрытием

Эти проводники присутствуют на внешнем слое платы и имеют покрытие. Он имеет две геометрии: 9Паяльная маска 0170 с покрытием и с конформным покрытием .

Внешние проводники с паяльной маской

 

Внешние проводники с конформным покрытием

Выводы компонентов

Выводы компонентов также считаются проводниками с требованиями к промежуткам между ними. Эти выводы или выводы могут быть либо без покрытия, либо с конформным покрытием. Обе геометрии имеют разные наборы требований и расчетов.

Выводы компонентов без покрытия Выводы компонентов с конформным покрытием

 

Расчет максимального напряжения или минимального расстояния между проводниками

Справа можно рассчитать максимальное напряжение между медными элементами и минимальное расстояние, необходимое для определенного напряжения. Выпадающие списки рядом с этими параметрами могут использоваться для выбора единиц измерения.

Нажмите кнопку справки, чтобы узнать больше об этих параметрах.

Теперь, если вы хотите рассчитать минимальное расстояние между трассами для определенного напряжения, введите значение напряжения и нажмите рассчитать интервал . Отображает минимальное расстояние для данного напряжения. Когда известно минимальное расстояние и необходимо рассчитать максимальное напряжение, которое может быть приложено, выполняется та же процедура.

Рассчитаем минимальное расстояние, необходимое для напряжения 2000 В.

Сначала выберите проводников на внутренних слоях в качестве типа геометрии. Введите 2000 в максимальное напряжение между медными элементами и выберите единицы измерения вольт . Теперь нажмите вычислить интервал , чтобы вычислить требуемое минимальное значение интервала. Инструменты показывают, что требуемый минимальный интервал составляет 160 мил.

Калькулятор расстояния между проводниками и напряжения на печатной плате довольно прост в использовании и имеет удобный интерфейс. Вы можете выполнить ту же процедуру, чтобы рассчитать максимальное напряжение и минимальное расстояние для всех других геометрий трасс.

Готовые печатные платы PRO

Загрузите свою спецификацию, чтобы начать расчет стоимости

Начните свое мгновенное предложение

Посмотреть демонстрацию инструмента:

Sierra Circuits разработала простые в использовании инструменты для проектировщиков печатных плат и инженеров-электриков на каждом этапе разработки печатных плат.