קב נ נכתב ע"י נועם שמלה ס ]∢𝑯(𝒋𝝎)[° −1 𝑖𝑅 ∑ = 𝑞𝑒𝑅 חיבור טור 𝑖 )𝑅𝑒𝑞 = (∑ 𝑅𝑖−1 זמן זרם 𝑅 𝑅𝐼 = 𝑅𝑉 𝑅𝑉 𝑅 הספק עבודה אנרגיה 𝑄 𝑅𝑉 = 𝑅𝐸 𝑡→0 1 2 𝐶 ⋅ ))𝑡( 𝐶𝑉( = 𝐶𝐸 2 במתח ) 𝑉𝐶 (0+ ) = 𝑉𝐶 (0− 1 = 𝐶𝑍 𝐶𝜔𝑗 𝐶̂𝐼 𝐶𝜔𝑗 מתח תדר זרם ∞→𝜔 𝜔→0 שנא א = )𝑡( 𝐿𝐼 0 ,𝑘 > 0 180 , 𝑘 < 0 𝐿 ⋅ )𝑡( 𝐶𝐼 ⋅ )𝑡( ̇𝐶𝐼 = 𝐿𝑃 1 2 𝐿 ⋅ ))𝑡( 𝐼( 𝐿 2 בזרם ) 𝐼𝐿 (0+ ) = 𝐼𝐿 (0− פר קה טע נה קצר קצר נתק נתק = 𝐶̂𝑉 𝐿̂𝑉 𝐿𝜔𝑗 𝑉̂ = 0 𝐶 { ⇒ 𝑍𝐶 = 0 קצר { ⇒ ∞ = 𝐶𝑍 𝑉̂𝐿 = 0 קצר א הפלוס פונה לנקודה הזרם נכנס אליה ⇐ 𝑁2 𝑁1 =− מקדם צימוד.𝑘 = 1 : השראות עצמית שואפת לאינסוף.𝐿1,2 → ∞ : אין אגירת אנרגיה𝑉1 𝐼1 = 𝑉2 𝐼2 : ערך חדש בראשוני ערך במשני )𝑅 𝑍 (𝑧𝐿 , 𝑧𝐶 , 𝑍(𝑛1 /𝑛2 )2 𝐿 𝐿(𝑛1 /𝑛2 )2 𝐶 𝐶(𝑛2 /𝑛1 )2 𝑖𝑉 ) 𝑉𝑖 (𝑛1 /𝑛2 𝑖𝐼 ) 𝐼𝑖 (𝑛2 /𝑛1 שנא א א א הפלוס פונה לנקודה הזרם נכנס אליה. 𝑀 = 𝐾√𝐿1 𝐿2 , 0 ≤ 𝐾 ≤ 1 ̇𝑉1 = 𝐿1 𝐼1̇ + 𝑀𝐼2 ̇𝑉2 = 𝑀𝐼1̇ + 𝐿2 𝐼2 𝑉̂1 = 𝑗𝜔𝐿1 𝐼̂1 + 𝑗𝜔𝑀𝐼̂2 𝑉̂2 = 𝑗𝜔𝑀𝐼̂1 + 𝑗𝜔𝐿2 𝐼̂2 𝐼1 𝐼2 , 𝑁2 = 𝑉1 𝑉2 𝑘 )𝑘(20 log 𝜔 20 log ( ) , 𝑖𝜔 < 𝜔 𝑐𝜔 0, 𝑖𝜔 = 𝜔 𝜔 20 log ( ) , 𝑖𝜔 > 𝜔 { 𝑐𝜔 𝑗( tan−1 𝑅 מח ק מתח𝑉𝑛 = 𝑉𝑠 ⋅ ∑𝑛 𝑛 : = 𝐿̂𝐼 • עבור שני נגדים: מח ק זר : { ⇒ ∞ = 𝐿𝑍 • { ⇒ 𝑍𝐿 = 0 𝑅1 +𝑅2 ⋅ 𝑠𝑉 = .𝑉2 𝐺 𝑛 𝑛∑ ⋅ 𝑠𝐼 = 𝑛𝐼 עבור שני נגדים: 𝑅1 +𝑅2 . הספק על נגד עומס: • • 𝑖𝐺 𝑖=1 𝑅2 ⋅ 𝑠𝐼 = .𝐼1 • 𝐿𝑅 𝑅( ⋅ 2 ) 𝐿𝑅𝑇ℎ + 2 𝑉𝑇ℎ הספק מקסימלי ( 𝐿𝑅 = :(𝑅𝑇ℎ • הספק AC 1 הספק מרוכב𝑆 = 𝑉̂𝐼̂∗ = 𝑃𝑎𝑣𝑔 + 𝑗𝑄 : 4 𝑅𝑇ℎ 2 𝑚𝑉 𝑚𝐼 הספק אקטיבי (ממוצע)cos(∆𝜙) : 𝑉 𝐼 • = 𝐿𝑃 2 • = 𝑥𝑎𝑀 𝐿𝑃 𝑏𝑎+ 𝑎 𝑏𝑎1+ 1 𝑏𝑎+ = 𝑎||𝑏 = (𝑎−1 + 𝑏 −1 )−1 1 = 𝑎|| = (𝑎−1 + 𝑏)−1 1 = || = (𝑎 + 𝑏)−1 3רכיבים: • 2 𝑉𝑇ℎ 𝑏𝑎 2רכיבים: 𝑖𝑅 𝑖=1 𝑅2 𝑐𝑏𝑎 = 𝑏 1 𝑎 𝑏 𝑐 −1 )−1 𝑎||𝑏||𝑐 = (𝑎−1 + 𝑏 −1 + 𝑐𝑏𝑎𝑏+𝑎𝑐+ 𝑏𝑎 = 𝑎||𝑏|| = (𝑎−1 + 𝑏 −1 + 𝑐)−1 𝑐 𝑏𝑎𝑏𝑐+𝑎+ 1 1 𝑎 = 𝑎|| || = (𝑎−1 + 𝑏 + 𝑐)−1 𝑐 𝑏 𝑎𝑏+𝑎𝑐+1 1 1 1 1 = || || = (𝑎 + 𝑏 + 𝑐)−1 𝑐 𝑏 𝑎 𝑐𝑎+𝑏+ 𝑎1 𝑏1 𝑐1 −1 𝑎2 𝑏2 𝑐2 1 𝑎2 𝑏2 𝑐1 +𝑎2 𝑏1 𝑐2 +𝑎1 𝑏2 𝑐2 = ) + 𝑐2 𝑏2 + 𝑎2 ( מתח DC סליל – קצר קבל – נתק נתק בטור ⇐ התנגדות אינסופית קצר בטור ⇐ התנגדות אפס נתק במקביל ⇐ התנגדות אפס קצר במקביל ⇐ התנגדות אינסופית = }𝑆{𝑒𝑅 = 𝑔𝑣𝑎𝑃 < 0 הספק ריאקטיבי𝑄 = 𝐼𝑚{𝑆} = 𝑚 𝑚 sin(∆𝜙) : 2 אקטיבי מרוכב 1 1 2 2 נגד |̂𝐼|𝑅 |̂𝐼|𝑅 2 2 1 2 0 קבל |̂𝑉|𝐶𝜔𝑗 − 2 1 2 0 סליל |̂𝐼|𝐿𝜔𝑗 2 P גורם ההספק𝑝𝑓 = = cos (𝜙) : 𝑇ℎ מצ את נ שקו ב ן ה ק דרך ראשונה חישוב 𝑉𝑇ℎעל ידי ניתוק ההדקים ומדידת המתח הנופל על הנתק. חישוב 𝑁𝐼 על ידי קיצור ההדקים ומדידת הזרם בקצר. 𝑁𝐼𝑅𝑇ℎ = 𝑅𝑁 = 𝑉𝑇ℎ / דרך שנייה איפוס מקורות בת"ל. הוספת מקור מתח 𝑡𝑉 עם זרם 𝑡𝐼. 𝑡𝐼𝑅𝑇ℎ = 𝑅𝑁 = 𝑉𝑡 / ריאקטיבי 0 1 2 |̂𝑉|𝐶𝜔𝑗 − 2 1 2 |̂𝐼|𝐿𝜔𝑗 2 S } 𝐿𝑍{𝑒𝑅 2 הספק על נגד עומס2 : )} 𝐿𝑍{𝑚𝐼(𝑅𝑒{𝑍𝑇ℎ }+𝑅𝑒{𝑍𝐿 }) +(𝐼𝑚{𝑍𝑇ℎ }+ 2 | ̂𝑇ℎ 𝑉| ∗ = 𝑥𝑎𝑀 𝐿𝑃 :(𝑍𝑇ℎ הספק מקסימלי ( 𝐿𝑍 = • } 𝑍{𝑒𝑅 8 הספק במעגל עם התנגדות בלבד.𝑝(𝑡) = 𝑃𝑎𝑣 + 𝑃𝑎𝑣 𝑐𝑜𝑠( 2𝜔𝑡) : הספק במעגל קיבולי בלבד.𝑝(𝑡) = 𝑄 𝑠𝑖𝑛( 2𝜔𝑡) : הספק במעגל השראותי בלבד. 𝑝(𝑡) = −𝑄 𝑠𝑖𝑛( 2𝜔𝑡) : 𝜔 ) 𝑖𝜔 𝑗( 20 log 𝜔 𝑖𝜔 𝑗 ח בור במקב הספק DC 𝑁1 { = 𝑘∢ 𝜔 ) 𝑖𝜔 90 𝐿̂𝐼𝐿𝜔𝑗 = 𝐿̂𝑉 𝐼̂𝐿 = 0 נתק 𝐼̂𝐶 = 0 נתק tan {20 log ( 𝜔 ) , 𝑖𝜔 𝑖𝜔 > 𝜔 𝐿𝜔𝑗 = 𝐿𝑍 𝐶̂𝑉𝐶𝜔𝑗 = 𝐶̂𝐼 - 𝜔 ) ( 𝑖𝜔 𝑐𝜔 < 𝜔 −1 0, 𝜔 ) ( 20 log 𝑖𝜔 𝜔 𝑗1+ 𝑖𝜔 = 𝐿𝐸 פר קה קצר נתק 𝑅 = 𝑅𝑍 𝐿 ⋅ )𝑡( ̇𝐿𝐼 = )𝑡( 𝐿𝑉 𝑡 1 ) ∫ 𝑉 (𝜏) 𝑑𝜏 + 𝐼(𝑡0 𝐿 𝐿 𝑡0 𝐶 ⋅ )𝑡( 𝐶𝑉 ⋅ )𝑡( ̇𝐶𝑉 = 𝐶𝑃 טע נה נתק קצר ∞→𝑡 = )𝑡( 𝐶𝑉 𝐶 ⋅ )𝑡( ̇𝐶𝑉 = )𝑡( 𝐶𝐼 רציפות עכבה 𝑖 𝑡 1 ) ∫ 𝐼 (𝜏) 𝑑𝜏 + 𝑉(𝑡0 𝐶 𝐶 𝑡0 - 𝑖𝜔0, 𝜔 < 0.1 𝑖𝜔 = 𝜔 { 45, 𝑖𝜔90, 𝜔 > 10 𝐿𝑒𝑞 = (∑ 𝐿−1 ) 𝑖 𝑖 = 𝑅𝐼 𝑉𝑅2 = 𝑅𝐼 𝑅𝑉 = 𝑅𝑃 𝑅 −1 𝑖𝐶 ∑ = 𝑞𝑒𝐶 𝑖 מתח 𝑖 𝑖 −1 מקביל 𝑖𝐿 ∑ = 𝑞𝑒𝐿 )𝐶𝑒𝑞 = (∑ 𝐶𝑖−1 ]𝑩𝒅[|)𝝎𝒋(𝑯| ⋅ ̂𝑇ℎ |2 𝑉| 2 = 𝐿𝑃 𝑝 10−12 𝑛 10−9 𝜇 10−6 𝑚 10−3 𝑐 10−3 𝑘 103 𝑀 106 𝐺 109 𝑇 1012 נכתב ע"י נועם שמלה מס ר ראשון – מ שור הזמן מע מקדמים קבועים מדר מסדר ראשון 𝑏 = 𝑎 ⋅ 𝑉 𝑉′ + 𝑏 פתרון 𝑉(𝑡) = 𝐶1 ⋅ 𝑒 −𝑎𝑡 + מקדמים תלויים בזמן )𝑡(𝑏 = )𝑡(𝑎 ⋅ 𝑉 𝑉 ′ + 𝑡𝑑)𝑡(𝑎 ∫[∫ 𝑒 ∫ 𝑎(𝑡)𝑑𝑡 ⋅ 𝑏(𝑡) 𝑑𝑡 + 𝐶1] ⋅ 𝑒 − 𝑎 𝐿 טעינת קבל (𝐶𝑅 = 𝜏) או פריקת סליל ( = 𝑅 𝐿 טעינת סליל ( = 𝜏) או פריקת קבל (𝐶𝑅 = 𝜏): 𝑅 מע 𝑡 𝜏)𝑉(𝑡) = 𝑉0 (1 − 𝑒 −𝜏 ) : 𝑡 𝜏𝑉(𝑡) = 𝑉0 𝑒 − מס ר שנ – מ שור הזמן צורה כללית.𝑉 ′′ + 𝑉′ ⋅ 2𝛼 + 𝑉 ⋅ 𝜔02 = 𝑓(𝑡) : שורשים.𝑟1,2 = −𝛼 ± √𝛼 2 − 𝜔02 : קבוע ריסון.𝛼 : קבוע זמן.(2 ⋅ 𝛼)−1 = 𝜏 : תדר תהודה.𝜔0 : 𝜔 מקדם איכות.𝑄 = 0 : 𝛼2 מאפיינים סוג 1 >𝑄 2 𝛼 2 < 𝜔02 𝑟1 ≠ 𝑟2 תת ריסון 𝑝1 𝑇𝛼 Underdamped ≈𝑑 𝑒 𝑝2 𝑝1 ) ( ln 𝑝2 =𝛼 𝑑𝑇 פתרון הפולינום )𝑡 𝑑𝜔(𝑠𝑜𝑐 𝑡𝛼𝐴1 𝑒 − )𝑡 𝑑𝜔(+ 𝐴2 𝑒 −𝛼𝑡 sin )𝜙 = 𝐵𝑒 −𝛼𝑡 𝑐𝑜𝑠( 𝜔𝑑 𝑡 + 𝑑𝑓𝜋𝜔𝑑 = √𝜔02 − 𝛼 2 = 2 𝑒𝑚𝑖𝑇 𝑠𝑘𝑐𝑖𝑝 = 𝑑𝑇 ריסון קריטי Critically damped 1 2 𝛼 2 = 𝜔02 𝛼𝑟1 = 𝑟2 = − 𝑡𝛼𝐴1 𝑡𝑒 −𝛼𝑡 + 𝐴2 𝑒 − ריסון יתר Overdamped 𝑄 < 1/2 𝛼 2 > 𝜔02 𝑟1 ≠ 𝑟2 𝑡𝐴1 𝑒 𝑟1𝑡 + 𝐴2 𝑒 𝑟2 =𝑄 𝑅 1 1 ⋅𝐼+ ̇𝑉 = 𝐿 𝑛𝑖 𝐿 𝐶𝐿 1 1 1 ⋅ 𝐿𝐼 + = 𝐼 𝐶𝑅 𝑛𝑖 𝐶𝐿 𝐶𝐿 ⋅ ̇𝐼 𝐼̈ + ⋅ ̇𝐿𝐼 𝐼𝐿̈ + תרשים 𝑅 1 1 ⋅ 𝐶𝑉 + = 𝑉 𝐿 𝑛𝑖 𝐶𝐿 𝐶𝐿 ⋅ 𝐶̇𝑉 𝑉̈𝐶 + 1 1 1 ⋅𝑉+ ̇𝐼 = 𝐶𝑅 𝑛𝑖 𝐶 𝐶𝐿 ⋅ ̇𝑉 𝑉̈ + 𝐿 1 √ 𝐶 𝑅 =𝑄 𝐶 √𝑅 = 𝑄 𝐿 1 𝐶𝐿√ 𝑅 𝐿2 =𝛼 Series RLC = 𝜔0 1 𝐶𝑅2 =𝛼 Parallel RLC נכתב ע"י נועם שמלה מסננ מס ר שנ -מ שור הת ר Band Pass Filter 𝜔 1 𝑄 𝜔0 פונקציית קנונית 𝜔 2 𝜔 1 𝑗1−( ) + 𝜔0 𝑄 𝜔0 תכונות ביטוי 𝜔 1 𝑄 𝜔0 אמפליטודה 2 1 2 2 ) √(1 − ( 𝜔 ) ) + ( 𝜔 1 𝜔0 𝑄 𝜔0 ביטוי פאזה 𝜔 1 𝑄 𝜔0 ) 𝜔 2 ) (1− 𝜔0 ( tan−1 מקדם איכות √2 ; 90 − =𝑄 𝐺𝑟𝑒𝑒𝑛: 𝑄 = 5 } 𝐵𝑙𝑢𝑒: 𝑄 = 1 ביטוי גרף 𝜔 2 | ) 𝜔0 |𝐻(𝜔 → 0)| = 0 |𝐻(𝜔 → 𝜔0 )| = 1 = |) 𝐿|𝐻(𝜔 → 𝜔3𝑑𝐵𝐻, 2 |𝐻(𝜔 → ∞)| → 0 תכונות Series RLC bandpass 𝐿 1 √ 𝐶 𝑅 𝑗 גרף תדר רזוננס רוחב פס 1 ) √(1 − ( 𝜔 ) ) + ( 𝜔 1 𝜔0 𝑄 𝜔0 √2 ביטוי 𝜔 1 𝑄 𝜔0 ) 𝜔 2 ) (1− 𝜔0 ∢𝐻(𝜔 → 0) = 90 ∢𝐻(𝜔 → 𝜔0 ) = 0 ∢𝐻(𝜔 → ∞) = −90 Parallel RLC bandpass Series RLC bandstop 𝐿 1 √ 𝐶 𝑅 𝐶 √𝑅 = 𝑄 𝐿 1 1 ) ± 𝑄4𝑄 2 2 𝜔3𝑑𝐵𝐻,𝐿 = 𝜔0 ⋅ (√1 + 1 𝑤𝑜𝐿 𝐵𝑑𝜔0 = √ = √𝜔3𝑑𝐵 𝐻𝑖𝑔ℎ ⋅ 𝜔3 𝐶𝐿 𝜔0 =𝐵 𝑤𝑜𝐿 𝐵𝑑= 𝜔3𝑑𝐵 𝐻𝑖𝑔ℎ − 𝜔3 𝑄 = |) 𝐿|𝐻(𝜔 → 𝜔3𝑑𝐵𝐻, |𝐻(𝜔 → ∞)| → 1 תכונות ( − tan−1 =𝑄 גרף |𝐻(𝜔 → 0)| = 1 |𝐻(𝜔 → 𝜔0 )| = 0 ( |1 − 2 2 תרשים תדרי קיטעון Band Stop Filter 𝜔 2 ) (1− 𝜔0 𝜔 2 𝜔 1 𝑗1−( ) + 𝜔0 𝑄 𝜔0 תכונות → 0) = 0 → 𝜔0− ) = −90 → 𝜔0+ ) = 90 → ∞) = 0 גרף 𝜔(𝐻∢ 𝜔(𝐻∢ 𝜔(𝐻∢ 𝜔(𝐻∢ Parallel RLC bandstop 𝐶 √𝑅 = 𝑄 𝐿 נכתב ע"י נועם שמלה מ בר שרת אידיאלי: ∞ → 𝐴 𝑅𝑜𝑢𝑡 → 0 , במשוב שלילי – כללי זהב: − + − + 𝑛𝑖𝐼 𝑛𝑖𝐼 = 𝑛𝑖𝑉 = 0 , 𝑛𝑖𝑉 = 𝑅𝑖𝑛 → ∞ , 𝑉𝑜𝑢𝑡 𝑅1 + 𝑅2 = 𝑛𝑖𝑉 𝑅2 1 ) ∫ 𝑉 𝑑𝑡 + 𝑉𝐶 (𝑡0 𝑛𝑖 𝐶𝑅 𝑡𝑢𝑜𝑉 1 =− 𝑛𝑖𝑉 𝐶𝑅𝜔𝑗 𝑉𝑜𝑢𝑡 = − 𝐶𝑅𝜔𝑗 𝑉𝑜𝑢𝑡 1 − = 𝑛𝑖𝑉 𝐶𝑅𝜔𝑗 1 + 𝐴=1 )𝐶𝑅𝜔( ∢ = −2 tan−1 𝑡𝑢𝑜𝑉 𝑅1 =− 𝑛𝑖𝑉 𝑅2 𝐵𝐹𝑅 𝑉 𝑛𝑖 𝑅 𝑉𝑜𝑢𝑡 + 𝑉̇𝑜𝑢𝑡 ⋅ 𝑅𝐹𝐵 𝐶 = − 𝑡𝑢𝑜𝑉 𝐵𝐹𝑅 1 =− 𝑛𝑖𝑉 𝐶 𝐵𝐹𝑅𝜔𝑗 𝑅 1 + 𝑡𝑢𝑜𝑉 𝐶𝑅𝜔𝑗 1 − =− 𝑛𝑖𝑉 𝐶𝑅𝜔𝑗 1 + 𝐴=1 )𝐶𝑅𝜔( ∢ = 2 tan−1 𝑡𝑢𝑜𝑉 𝑉1 𝑉2 𝑉3 = −𝑅𝐹𝐵 ( + ) + 𝑛𝑖𝑉 𝑅1 𝑅2 𝑅3 𝐿 𝑛𝑖̇𝑉 𝑉𝑜𝑢𝑡 = − 𝑅 𝑡𝑢𝑜𝑉 𝐿 𝜔𝑗= − 𝑛𝑖𝑉 𝑅 𝑓𝑅 𝑔𝑅) (𝑅𝑓 + 𝑅1 𝑉𝑜𝑢𝑡 = 𝑉2 ቆ ) ( ቇ − 𝑉1 𝑅1 (𝑅𝑔 + 𝑅2 )𝑅1 𝐵𝐹𝑅 𝐵𝐹𝑅 + 𝑉̇𝑜𝑢𝑡 = − ̇𝑉 𝐿 𝑛𝑖 𝑅 𝑡𝑢𝑜𝑉 𝐵𝐹𝑅𝑅𝐹𝐵 𝑗𝜔𝐿/ =− 𝑛𝑖𝑉 𝐵𝐹𝑅𝑅 1 + 𝑗𝜔𝐿/ ⋅ 𝑡𝑢𝑜𝑉