Длительность переходного процесса зависит от: 4.3. Переходные процессы в RC-цепях – В помощь студентам БНТУ – курсовые, рефераты, лабораторные !

4.3. Переходные процессы в RC-цепях – В помощь студентам БНТУ – курсовые, рефераты, лабораторные !

Переходные процессы в цепи рис. 4.2 будут возникать при установке ключа К в положение 1 (нулевые начальные условия) или 2 (ненулевые начальные условия).

Рис. 4.2. RC-цепь а) и переходные процессы в ней б) и в).

Переходной процесс в RC-цепи при нулевых начальных условиях. Рассмотрим случай, когда на входе цепи действует постоянное напряжение, т.е. u(t) = U. В момент t = 0 замкнем ключ К в положение 1 и подключим постоянное напряжение к цепи. Под действием напряжения U в цепи будет протекать ток i, который создает на резисторе R падение напряжения и заряжает емкость C. На основании второго закона Кирхгофа можно записать

.                                  (4.16)

Решение этого уравнения будем искать в форме суммы общего и частного решений, которые определяют свободную и принужденную составляющие:

.                                                  (4. 17)

Для определения свободной составляющей необходимо найти решение однородного дифференциального уравнения, которое получается из (4.16) приU = 0 и имеет вид:

.                                                  (4.18)

Общее решение уравнения (4.18) определяется выражением

,                                                          (4.19)

где А – постоянная интегрирования; p – корень характеристического уравнения, полученного из (4.18) RCp + 1 = 0, откуда p = -1/RC = -1/τ, тогда (4.19) примет вид

,                                                  (4.20)

где τ = RC – постоянная времени цепи.

В установившемся режиме (после заряда конденсатора) напряжение на конденсаторе будет равно приложенному ко входу цепи напряжению, т.е. принужденная составляющая определяется уравнением:

.                                                          (4.21)

Подставляя (4.20) и (4.21) в (4.17)будем иметь

.                                                  (4. 22)

Учитывая, что в момент коммутации t = 0 и uC = 0 из (4.22) находим постоянную интегрирования А = -U, тогда (4.20)примет вид:

.                                                  (4.23)

Подставляя (4.21) и (4.23) в (4.17) получаем выражение, которое определяет как изменяется напряжение на выходе RC-цепи при подключении к ее входу источника постоянного напряжения

.                                                  (4.24)

Учитывая (4.24)находим выражение, определяющее изменение тока в цепи

.                                          (4.25)

Графики изменения напряжения (4.24) и тока (4.25), поясняющие переходной процесс в RC-цепи при заряде емкости изображены на рис. 4.2,б. Из графиков видно, что в момент подключения к RC-цепи источника постоянного напряжения ток в цепи достигает максимального значения, а напряжение на конденсаторе равно нулю , т.е. емкость ведет себя как короткозамкнутый участок цепи. С увеличением времени ток уменьшается а напряжение на емкости увеличивается по экспоненциальному закону. Приt = 0 ток становится равным нулю, а uC = U, т.е. емкость эквивалентна разрыву цепи для постоянного тока.

Рассмотрим переходной процесс в RC-цепи при нулевых начальных условиях, когда к входу цепи подключается гармоническое воздействие. В этом случае принужденная составляющая будет иметь вид:

,                          (4.26)

где

                         (4.27)

Учитывая (4.20) и (4.26) находим

.          (4.28)

Постоянную интегрирования А определим исходя из начальных условий, что при t = 0 uC = 0, тогда

.

Подставляя А в (4.28) находим выражение, определяющее изменение UC при подключении к RC-цепи гармонического воздействия

.          (4.29)

Ток в цепи определяется выражением

Из выражения (4.29) видно, что при подключении к RC-цепи с большой постоянной времени τ гармонического воздействия в момент, когда φu = π – φ в цепи могут возникнуть перенапряжения достигающие величины            UCmax ≈ 2UmC. Если к цепи подключается гармоническое воздействие, когда   φu = π/2 – φ, то в цепи нет переходного процесса и сразу наступает установившийся режим.

Переходной процесс в RC-цепи при ненулевых начальных условиях. Переведем ключ К в цепи рис. 4.2 в положение 2. При этом произойдет отключение цепи от источника входного воздействия и емкость будет подключена к резисторуR.

К моменту коммутации емкость была заряжена до напряжения U и в ней была запасена энергия WC = CU2/2. После коммутации емкость начинает разряжаться и энергия расходуется на резисторе R. Переходной процесс, т.е. процесс разряда емкости, определяется уравнением

.                                                  (4.30)

Решением уравнения (4.30) является выражение (4.20)

.                                  (4.31)

Постоянную интегрирования А находим из начальных условий, т.е. при     t = 0 uC = U, тогда из (4.31) определяем А = U. Подставляя значение А = U в (4.31) находим выражение, определяющее изменение напряжения в RC-цепи при разряде емкости через резистор

.                                                          (4.32)

Ток в цепи изменяется в соответствии с выражением

.                                          (4.33)

Знак (-) в уравнении (4.33) означает, что ток разряда имеет обратное направление току заряда емкости.

Графики изменения uC и i приведены на рис. 4.2,в.

Из графиков рис. 4.2,в и выражений (4.32) и (4.33) видно, что в начале разряда емкости (t = 0) ток в цепи и напряжение на емкости имеют максимальные значения uC = U, i = -U/R. С увеличением времени разряда напряжение на емкости и ток в цепи стремятся к нулю по экспоненциальному закону, т.е. в цепи имеет место переходной процесс. Длительность переходного процесса зависит от постоянной времени цепиτ, который заканчивается через время t ≈ 3τ. Вся энергия, запасенная в конденсаторе, за время разряда преобразуется в резисторе R в тепло.

Определение постоянной времени. Переходные процессы в R-L-C-цепи (Лекция №26)

Переходные процессы в цепи с одним накопителем энергии и произвольным числом резисторов

Как отмечалось в предыдущей лекции, линейная цепь охвачена единым переходным
процессом. Поэтому в рассматриваемых цепях с одним накопителем энергии (катушкой
индуктивности или конденсатором) – цепях первого порядка – постоянная времени
будет одной и той же для всех свободных составляющих напряжений и токов ветвей
схемы, параметры которых входят в характеристическое уравнение.

Общий подход к расчету переходных процессов в таких цепях основан на применении
теоремы об активном двухполюснике: ветвь, содержащую накопитель, выделяют из
цепи, а оставшуюся часть схемы рассматривают как активный двухполюсник А
(эквивалентный генератор) (см. рис.1, а) со схемой замещения на рис. 1,б.

Совершенно очевидно, что постоянная времени здесь для цепей с индуктивным элементом
определяется, как:

,

и с емкостным, как:

,

где — входное сопротивление цепи
по отношению к зажимам 1-2 подключения ветви, содержащей накопитель энергии.

Например,
для напряжения на конденсаторе в цепи на рис. 2 можно записать

,

где в соответствии с вышесказанным

.

Переходные процессы при подключении последовательной

R-L-C-цепи к источнику напряжения

Рассмотрим
два случая:

а) ;

б) .

Согласно изложенной в предыдущей лекции методике расчета переходных процессов
классическим методом для напряжения на конденсаторе в цепи на рис. 3 можно записать

.

(1)

Тогда для первого случая принужденная составляющая этого напряжения

.

(2)

Характеристическое уравнение цепи

,

решая которое, получаем

В зависимости от соотношения параметров цепи возможны три типа корней и соответственно
три варианта выражения для свободной составляющей:

1. или , где — критическое сопротивление контура, меньше
которого свободный процесс носит колебательный характер.

В этом случае

.

(3)

2. — предельный случай апериодического
режима.

В этом случае и

.

(4)

3. — периодический (колебательный)
характер переходного процесса.

В этом случае и

,

(5)

где — коэффициент затухания; — угловая частота собственных
колебаний; — период собственных колебаний.

Для апериодического характера переходного процесса после подстановки (2) и
(3) в соотношение (1) можно записать

.

Для нахождения постоянных интегрирования, учитывая, что в общем
случае и в соответствии с первым законом
коммутации , запишем для t=0 два уравнения:

решая которые, получим

; .

Таким образом,

.

Тогда ток в цепи

и напряжение на катушке индуктивности

.

На рис. 4 представлены качественные
кривые , и , соответствующие апериодическому
переходному процессу при .

Для критического режима на основании (2) и (4) можно записать

.

При

Таким образом

и

Для колебательного переходного процесса в соответствии с (2) и (5) имеем

.

Для нахождения постоянных интегрирования запишем

откуда и .

Тогда

.

На рис. 5представлены качественные
кривые и , соответствующие колебательному
переходному процессу при .

При подключении R-L-C-цепи к источнику синусоидального напряжения для нахождения
принужденных составляющих тока в цепи и напряжения на конденсаторе следует воспользоваться
символическим методом расчета, в соответствии с которым

и

,

где ; ; .

Таким образом,

и .

Здесь также возможны три режима:

1. ;	2.	3.

Наибольший интерес представляет третий режим, связанный с появлением во время
переходного процесса собственных колебаний с частотой . При этом возможны, в зависимости
от соотношения частот собственных колебаний и напряжения источника, три характерные
варианта: 1 — ; 2 — ; 3 — , — которые представлены на рис.
6,а…6,в соответственно.

Литература

1. Основы теории цепей: Учеб. для вузов /Г.В.Зевеке, П.А.Ионкин, А.В.Нетушил,
   С.В.Страхов. –5-е изд., перераб. –М.: Энергоатомиздат, 1989. -528с.
2. Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники: Электрические
   цепи. Учеб. для студентов электротехнических, энергетических и приборостроительных
   специальностей вузов. –7-е изд., перераб. и доп. –М.: Высш. шк., 1978. –528с.
3. Теоретические основы электротехники. Учеб. для вузов. В трех т. Под
   общ. ред. К.М.Поливанова. Т.1. К.М.Поливанов. Линейные электрические цепи
   с сосредоточенными постоянными. –М.: Энергия- 1972. –240с.

Контрольные вопросы

1. Как можно определить постоянную времени в цепи с одним накопителем энергии
   по осциллограмме тока или напряжения в какой-либо ветви?
2. Определить, какой процесс: заряд или разряд конденсатора в цепи на рис.
   2 – будет происходить быстрее?

Ответ: заряд.

3. Влияет ли на постоянную времени цепи тип питающего устройства: источник
   напряжения или источник тока?
4. В цепи на рис. 2 , С=10 мкФ. Чему должна быть равна
   индуктивность L катушки, устанавливаемой на место конденсатора, чтобы постоянная
   времени не изменилась?

Ответ: L=0,225 Гн.

5. Как влияет на характер переходного процесса в R-L-C-контуре величина сопротивления
   R и почему?
6. Определить ток через катушку индуктивности в
   цепи на рис. 7, если ; ; ; ; .

Ответ: .

7. Определить ток в ветви с конденсатором в цепи
   на рис. 8, если ; ; ; .

Ответ: .

43104. План перехода (для иждивенцев в возрасте от 17 до 20 лет)

Исходная дата: 4 октября 2010 г.

Дата пересмотра: 31 октября 2019 г.

Дата проверки заката: 31 октября 2023 г.

Утверждено: Джоди Беккер, заместителем секретаря по делам детей и семьи

---

Цель

Дать указания сотрудникам Департамента по делам детей, молодежи и семьи (DCYF) по защите детей в поддержке молодежи в разработке плана перехода, который готовит их к успешному переходу во взрослую жизнь. Эта политика распространяется на иждивенцев в возрасте от 17 до 20 лет, находящихся на попечении вне дома более 30 календарных дней.

Область действия

Эта политика распространяется на сотрудников службы защиты детей DCYF.

Законы

RCW 74.13.031 Предоставление услуг по самостоятельному проживанию молодежи

RCW 74.13.341 План перехода — квалификация для получения услуг по инвалидности в связи с развитием

RCW 74.13.540 Навыки самостоятельного проживания

90 002 42 США 677 Закон о независимой жизни John H. Chafee Foster Care

PL 113-183 Закон о предотвращении торговли людьми в целях сексуальной эксплуатации и укреплении семей

Политика

Социальные работники должны:

1. Начать планирование переходного периода для молодежи в возрасте 14 лет и старше и следовать политике Переходной молодежи к успешной взрослой жизни, чтобы эффективно вовлекать, поддерживать и готовить молодежь к взрослой жизни.
2. Соблюдайте политику собрания по совместному планированию (SPM), даже если молодые люди пропали из-под опеки. Для молодежи в возрасте от 17 до 17,5 лет приглашайте участников по крайней мере за пять календарных дней до SPM, если это возможно. Среди участников должны быть:
   1. Лица, указанные в публикации Руководства по общим совещаниям по планированию DCYF 22-1688.
   2. Два помощника молодежи.
   3. Представители:
      1. Управление психического здоровья
      2. Администрация по проблемам развития (DDA)
      3. Управление экономических служб
      4. Реабилитационное отделение
      5. Программа независимой жизни (IL)
3. Завершение плана перехода
   1. Проведение междисциплинарного собрания (17.5 Персонал), когда подростку от 17 до 17,5 лет в соответствии с политикой SMP. Во время этой встречи:
      1. Заполните План перехода для молодежи, выходящей из-под опеки DCYF 15-417 на страницах IL в FamLink, и включите всю следующую информацию:
         1. Образование
         2. Занятость
         3. Корпус
         4. Страхование здоровья
         5. Местные возможности для наставников и постоянная поддержка
         6. Поддержка рабочей силы и услуги по трудоустройству
      2. Обсудить и предоставить письменную информацию о программе EFC.
      3. Обсудите важность получения долгосрочной доверенности на здравоохранение.
      4. Объясните подростку, как получить доступ к истории болезни после выхода из-под опеки.
      5. Получите подпись подростка на форме DCYF 15-417 Плана перехода для молодежи, выходящей из-под опеки, предоставьте копию подростку и загрузите копию в FamLink. Если ребенок пропал из-под опеки, поделитесь планом с молодыми людьми, когда они вернутся, и обновите его с учетом их вклада.
      6. Прикрепить форму к судебному протоколу:
         1. При подаче заявления об увольнении подростка с иждивенчества в возрасте 18 лет.
         2. На пересмотре каждого судебного слушания по делу несовершеннолетнего, если оно участвует в программе расширенного патронатного ухода (EFC).
         3. При подаче заявления об исключении иждивенца подростка из программы EFC.
      7. Помощь молодежи в подаче заявки на услуги по инвалидности развития (DD) от DDA, если они имеют право на получение услуг DD после 18 лет.
   2. Просмотрите План перехода во время ежемесячных посещений по охране здоровья и безопасности и SPM с молодыми людьми до тех пор, пока они не выйдут из приемной семьи в возрасте 18 лет или из программы EFC. Последующие действия по любым незавершенным задачам, указанным в плане перехода, и обновление при необходимости.
   3. Документация в FamLink
      1. Документирование проведения SPM с использованием формы Shared Planning DCYF 14-474.
      2. Документ «План перехода для молодежи, выходящей из-под опеки» DCYF 15-417 на странице «Независимая жизнь» был предоставлен подростку, включая всю информацию и документы.
      3. Загрузите подписанную форму Плана перехода для молодежи, выходящей из-под опеки, форму DCYF 15-417.

Формы

Запрос записей DCYF DCYF 17-041A

Запрос на определение права на участие в программе DDA DSHS 14-151

Совместное планирование DCYF 14-474

План перехода для молодежи, выходящей из-под опеки DCYF 15-417

Ресурсы

Руководство по совместному планированию DCY F 22-1688

Независимая жизнь Quick Справочное руководство (находится во внутренней сети DCYF CA)

Ежемесячный контрольный список посещений ребенка по вопросам здоровья и безопасности (находится во внутренней сети DCYF CA)

0005

Руководство социального работника по планированию перехода для молодежи DCYF 22-1313

Регистратура США

Top

Информационный бюллетень — переход от школы к взрослой жизни

Информационный бюллетень для отдельных лиц и семей

Планирование перехода

октябрь 2007 г.

Что такое планирование перехода? Скоординированный набор мероприятий, предназначенных для помощи учащемуся в развитии навыков, сильных сторон и предпочтений в следующих областях: Занятость/профессиональные навыки Послесреднее образование Участие сообщества Независимая жизнь Адвокатура и самоопределение

Когда учащиеся должны начать  Планировать, что произойдет после окончания школы Школа? Учащиеся и их семьи должны начать изучать варианты в старшей школе, но не позднее 16 лет.

Почему важно планировать заранее?

Повторно утвержденный Закон об образовании лиц с ограниченными возможностями (IDEA — 2004) требует, чтобы Индивидуальная программа обучения (IEP) учащегося включала информацию о необходимых переходных услугах, которые начинаются не позднее года, в котором ребенку исполняется 16 лет, и обновляются ежегодно после этого. IEP учащегося также должен включать информацию об агентствах, которые могут помочь ему или ей перейти от школьной деятельности к послешкольной, и об обязанностях этих агентств по отношению к вашему ребенку.

Чтобы обеспечить плавный и успешный переход, ведущий дела DDS члена вашей семьи должен иметь четкое представление о потребностях учащегося до выпуска. Вы также можете обратиться за помощью к координатору по переходу, который поможет спланировать переход учащегося. Тесное сотрудничество с куратором и координатором перехода поможет определить и связать учащегося с любыми услугами и поддержкой, которые ему или ей понадобятся после выпуска.

Как DDS помогает учащимся и семьям в планировании переходного периода?

Во всех регионах DDS есть координаторы по переходу, которые могут оказать помощь вашей семье и куратору, пока вы проходите через процесс перехода. Координаторы переходного периода могут предложить вам принять участие в процессе планирования, ориентированного на человека, который дает вашему сыну или дочери возможность выразить свои мечты о будущем. Некоторые из этих процессов включают MAPS, PATH, Essential Lifestyle Planning и Personal Futures Planning. Вы также узнаете о возможностях, доступных благодаря подходу, известному как самоопределение, который позволяет вам разработать что-то уникальное, отвечающее предпочтениям члена вашей семьи, и нанять собственный персонал. Координаторы перехода могут:

• Предоставьте письменную информацию о планировании перехода, а также о поддержке и услугах DDS.
• Сотрудничайте с семьями, учащимися, школьными системами и агентствами по обслуживанию взрослых, чтобы спланировать и подготовить учащегося к переходу от школы к взрослой жизни.
• Помощь в подготовке к переходу путем определения предполагаемого уровня поддержки учащегося в связи с его профессиональными/повседневными потребностями.

Когда мой сын или дочь покинут школу, могу ли я быть уверен, что в случае необходимости им будет оказана поддержка?

В отличие от школьных лет, которые предусмотрены законом, услуги и поддержка, доступные через DDS, не являются обязательными. Это означает, что эти услуги доступны, если ресурсы были выделены для DDS. Обратитесь к своему куратору или координатору по переходу для получения информации о вашей конкретной ситуации.

Какую обязанность семьи следует учитывать при финансировании профессионального/дневного обучения?

В возрасте 18 лет человек должен подать заявление в Департамент социальных служб (DSS) на Medicaid/Title 19.и права на социальное обеспечение. Крайне важно, чтобы ваш сын/дочь имели право на участие в программе Medicaid, чтобы после окончания учебы получать финансирование профессиональной или дневной программы DDS.  

Что такое Medicaid?
Medicaid, или Title 19, представляет собой государственно-федеральное партнерство для предоставления медицинских услуг взрослым с ограниченными возможностями, пожилым людям и некоторым группам населения с низким доходом, в первую очередь детям. Штаты и федеральное правительство разделяют расходы на программу Medicaid. Услуги DDS считаются медицинскими услугами для детей и взрослых с ограниченными возможностями, и в рамках нашего отказа от услуг на дому и по месту жительства (HCBS) федеральное правительство разделит стоимость этих услуг.

Что такое освобождение от требований DDS HCBS?
DDS имеет два отказа от HCBS. Одним из них является отказ от участия в программе «Индивидуальная и семейная поддержка» , предусматривающий предоставление на дому, дневных, профессиональных и семейных услуг поддержки людям, проживающим в собственном доме или доме семьи. Второй — это Comprehensive Waiver для услуг, предоставляемых в лицензированных условиях, а также профессиональных услуг и услуг на дому для людей, которым требуется более интенсивный уровень поддержки, чтобы оставаться в собственном доме или доме семьи. Профессиональная и дневная поддержка выпускников школ финансируется за счет отказов DDS от HCBS. Чтобы иметь право на участие в программе HCBS Waivers, человек должен иметь право на участие в программе Medicaid и согласие на сохранение права на участие в программе Medicaid.

Какая еще информация будет важна для перехода? Законы и права о специальном образовании Члены переходной группы Самоопределение и индивидуальная поддержка Индивидуальные бюджеты на услуги Группы самоадвокации и ресурсы Различные варианты трудоустройства Опека

Какая поддержка и услуги доступны в моем сообществе? Прежде чем принимать решение, группа учащихся/переходников должна рассмотреть различные варианты поддержки и посетить как можно больше программ квалифицированных поставщиков/поставщиков в вашем районе. Вы также можете рассмотреть возможность найма собственного персонала для оказания индивидуальной дневной поддержки. Ваш куратор или координатор перехода может помочь вам в этом процессе.

 

Что, если мой сын или дочь после выпуска выберет поддержку, которая ему или ей не нравится или которая не соответствует его или ее потребностям?

Средства, выделенные DDS для дневного содержания члена вашей семьи, переносимы. Это означает, что эти деньги могут быть использованы для выбора различных видов поддержки, если это необходимо. Чтобы это произошло, необходимо выполнить определенные шаги, и ваш куратор поможет вам.

Какие другие учреждения могут помочь в переходном процессе?

В зависимости от критериев приемлемости следующие агентства могут предоставлять консультационные услуги и/или финансирование.

• Департамент по делам детей и семьи (DCF), www.ct.gov/dcf
• Бюро реабилитационных услуг (BRS), www.brs.state.ct.us
• Совет образовательных услуг для слепых (BESB), www.besb.state.ct.us
• Департамент психического здоровья и наркологии (DMHAS), www.