Sähkövirran voimakkuus ajan funktiona on 2Ae^(-t/s) Pitäs määrittää virran keskiarvo ja virran tehollisarvo(eli neliöllinen keskiarvo välillä [0,1s].
Voisko joku laskee. Ei näytä multa onnistuvan.
Voisko joku laskee. Ei näytä multa onnistuvan.
Turvaa tilisi vahvistamalla puhelinnumerosi. Voit silloin palauttaa unohtuneen salasanan tekstiviestillä.
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 15
Vanhimmat
Lakkaa spammaamästa palstoja täyteen ja käytä sekin aika opiskeluun, niin opit tuollaiset perustehtävät. Ja vielä ihan itse.
Kokeile integroimalla.
Aiemmin oli keskustelua kahden kondensaattorin yhteen kytkemisen seurauksena ”mystisesti katoavasta” 50 % energiamäärästä. Tässä kysyjän esittämä virtapiirin hetkellistä tilaa kuvaava lause on sitä muotoa, josta myös konkkatehtävän ratkaisuun tarvittava aika voidaan selvittää. Kun tunnetaan aika, jonka kuluessa konkkien jännite on tasaantunut, voidaan siirtotien vastuksissa lämmöksi muuttunut energiamäärä (=u*du* t/R) helposti laskea. Laskelmista voidaan edelleen havaita, että riippumatta konkkien välissä olevan ohmisen vastuksen suuruudesta, häviöenergia pysyy aina samansuuruisena. Häviötön tehonsiirto tarkoittaisi, että ohminen vastus konkkien välissä olisi 0, jollainen tilanne ei käytännössä koskaan toteudu.
Mielestäni tässä kysyjä kuitenkin moppaa, sillä annettujen tietojen perusteella ei tehtävää voi ratkaista. Yhtälö on valmiiksi ratkaistu ja puutuu vain sijoitukset. Vaan mitäs sijoitat, kun virtapiiriä ei tunneta. Kysyjä on ovelasti sijoittanut kaavaan I_maks. (?) arvoksi 2 A ja antaa ymmärtää tämän riittävän. Ratkaisuun tarvitaan vielä muutakin.
Jos kuitenkin kysyjä on aidosti asialla, niin hänelle neuvona, että kannattaa tutustua oppimateriaalissa otsikon ”aikavakio” kohdalla olevaan aineistoon.
Näin on asia ymmärretty lyhyen sähkötekniikan pohjalta.
Eikös tässä ole kysymyksesä pelkkä laskuharjoitustehtävä, jolla ei ole mitään tekemistä minkään piirien kanssa ja annetut tiedot pitäisi kyllä riittää vastauksen löytymiseen.
Siis mikä tieto puuttuu, kun kirjoitetaan, että keskimääräinen virta on 2A/(t2-t1)∫exp(-t/s)dt välillä [t1,t2].
Ja tehollinen keskiarvo on taan tuon virran lausekkeen neliön integrointi samaan tapaan ja sen juurtaminen.
’Netti’ on jo ansiokkaasti vastannut esimerkkien voimalla siihen mistä on kyse, mutta tässä vielä uusintoina jotain.
Alkuperäinen yhtälö, josta lause Io*e^(-t/s) on kehitetty, on muotoa F(s) = S (0…oo)f(t)*e^(-st) dt ja josta Laplace-muunnoksen, käänteismuunnosten ja integrointien kautta on synnytetty kysyjän esittämä virran tilaa tietynlaisessa kytkennässä ajan funktiona kuvaava lause. Io on virta hetkellä 0 ja tässä tapauksessa 2 A. e:n eksponentissa –t/s on t aika ja s aikavakio. Aikavakion yksikkö on sekunti, mutta sen suuruuden määrää piirin ohminen, kapasitiivinen ja induktiivinen vastus.
Esitetyn yhtälön muoto viittaa RC-piiriin ja kondensaattorin varauksen purkuun, jolloin aikavakio on R*C.
Fysiikka ei ole sama kuin matematiikka, vaikka fysiikan ilmiöitä matemaattisilla koukeroilla usein kuvataankin.
Jotenkin mieleen on jäänyt käsitys että "s" tarkoittaa sekuntia ja aikavakiolle on varattu hieman erilainen symboli.
Voin tietysti olla väärässäkin mutta tarkistakoon ken osaa ja lisäksi olkoon se "s" mitä vaan eiiei ole t.n funktio, niin kyseessä on edelleen rutiinilasku.
Eli mikä edelleen nyt oli ongelmana? Sekö, että et tiedä, onko se s (esim. aikavakio) vakio ajan suhteen vai ei? Se on ongelma jos ei ole vakio, mutta muuten ongelmaa ei ole. Jos tässä on kyseessä kondensaattorin purkaminen vastuksen kautta, niin aikavakio RC on vakio, joten ongelmaa ei ole.
Mikä nyt oli tarkoituksena vouhottaa noiden Laplacen muunnoksien perään tässä yhteydessä? Sitä ei suinkaan ole pakko käyttää kun johtaa tuon kondensaattorin purkauksen kaavan, vaikka ei kai tuokaan liittynyt mitenkään tähän.
tutkihan netistä RC -piirien laskentaa varmasti www.google.com auttaa melkoisesti.
Integrointi kyllä kuulostaa hyvältä :)
Jos integrointi tuottaa ongelmia niin sitten kannattaa ottaa matematiikan kirja käteen ja tarkistaa sieltä tuon yhtälön integrointi.... tai oikeammin e^x integrointi... tulohan tuossa on kyseessä :-)
http://www.kolumbus.fi/silvonen/ste/laplace.pdf
lisää
http://www.kolumbus.fi/silvonen/ste/lisaa.htm
http://www.phy.ntnu.edu.tw/java/rc/rc.htm
http://www.phy.ntnu.edu.tw/ntnujava/
Hyviä harjoituksia muös RC-piireistä
http://www.aplac.hut.fi/courses/bee/laskut.pdf
Vastauksia--->
http://www.aplac.hut.fi/courses/bee/ratkaisut.pdf