Закономерности изменения потерь энергии в RL–цепях, соединяющих конденсаторы, заряженные до разных напряжений

Abstract

Установлено, что потери энергии и коэффициент ее передачи между двумя заряженными до разных напряжений конденсаторами, соединенными через RL–цепь двунаправленным коммутатором (проводящим ток в обоих направлениях), определяются только разностью начальных напряжений на конденсаторах и соотношением их емкостей, и не зависят от величин R и L. В этом случае энергообмен между конденсаторами осуществляется до затухания переходного процесса. В то же время показано, что если RL–цепь подключать к конденсаторам однонаправленным коммутатором и между ними возникнет колебательный процесс энергообмена, то потери энергии будут уменьшаться, а коэффициент ее передачи увеличиваться при уменьшении разности начальных напряжений конденсаторов и с увеличением индуктивности L. Для такого энергообмена установлены зависимости потерь энергии и коэффициента ее передачи между конденсаторами от соотношения их емкостей. Показано, что наибольшие потери энергии возникают при равных емкостях соединяемых конденсаторов для любых значений индуктивности.

Встановлено, що втрати енергії й коефіцієнт її передачі між двома зарядженими до різних напруг конденсаторами, з'єднаними через RL–ланцюг двонаправленим комутатором (що проводить струм в обох напрямках), визначаються тільки різницею початкових напруг на конденсаторах і співвідношенням їхніх ємностей і не залежать від величин R та L. У цьому випадку енергообмін між конденсаторами здійснюється до загасання перехідного процесу. У той же час показано, що якщо RL-ланцюг підключити до конденсаторів однонаправленим комутатором і між ними виникне коливальний процес енергообміну, то втрати енергії будуть зменшуватися, а коефіцієнт її передачі збільшуватися при зменшенні різниці початкових напруг конденсаторів і зі збільшенням індуктивності L. Для такого енергообміну встановлено залежності втрат енергії й коефіцієнта її передачі між конденсаторами від співвідношення їхніх ємностей. Показано, що найбільші втрати енергії виникають при рівних ємностях з'єднуваних конденсаторів для будь-яких значень індуктивності.

It is determined that losses of the electric power and coefficient of energy transfer between two capacitors charged to different voltage and connected through RL–circuit with bidirectional commutator (conducting a current in both directions) are defined only by a difference of initial voltage on capacitors and a ratio of their capacities, and do not depend on magnitudes R and L. In this case the power interchange between capacitors is carried out until transient attenuation. At the same time it is shown that if RL–circuit is connected to capacitors by unidirectional commutator and there will be an oscillatory process of a power interchange then an energy loss will decrease, and the energy transfer coefficient will be increase at decrease of a difference of initial voltage of capacitors and with increase in inductance L. For such energy interchange the dependences of energy loss and energy transfer coefficient between capacitors from a ratio of their capacities are determined. It is shown that the greatest energy loss appears at equal capacities of connected capacitors for any values of inductance.