Sådan beregnes steady state spænding

Spændingsniveauer i tidsvarierende kredsløb ændres over tid. Tidsændring betyder, at spændingen rammes eksponentielt, indtil den når stabilitetsspændingen. Af denne grund siges et kredsløb at være stabilt stabilt, når spændingen ophører med at ændre sig over tid. I en simpel modstandskondensator (RC) kredsløb bestående af en kildespænding (Vs), en modstand (R) og en kondensator (C) bestemmes den tid, det tager at nå en stabil tilstand, af værdien af ​​R og C. Derfor kan ingeniører konstruere kredsløb for at nå stabil tilstand på et tidspunkt efter deres valg ved at justere værdierne for R og C.

Bestem kildespændingen eller "Vs" som strømforsyning til din kredsløb. For eksempel, vælg Vs til 100 volt.

Vælg værdien af ​​modstanden, R, og kondensatoren, C, for dit kredsløb. R er i enheder af ohm og C er i enheder af mikrofarader. For eksempel, antage, at R er 10 ohm og C er 6 mikrofarader.

Beregn stabilitetsspændingen ved hjælp af formlen: V = Vs (1-e ^ -t /RC) hvor e ^ -t /RC er eksponenten e til den negative effekt af t divideret med RC. Variabel t repræsenterer den forløbet tid siden Vs blev tændt. For eksempel:

ved t = 0 sekunder RC = 10 x 0.000006 = 0.00006 t /RC = 0 /0.00006 = 0 e ^ -t /RC = e ^ -0 = 1 V = 100 (1-1 ) = 100 (0) = 0 volt

ved t = 5 mikrosekunder RC = 10 x 0,000006 = 0,00006 t /RC = 0,000005 /0,00006 = 0,083 e ^ -t /RC = e ^ -0,083 = 0,92 V = 100 (1-92) = 8 volt

ved t = 1 sekund RC = 10 x 0.000006 = 0.00006 t /RC = 1 /0.00006 = 16666.7 e ^ -t /RC = e ^ -16666.7 = 0 (effektivt) V = 100 (1-0) = 100 volt (stabil tilstand)

I dette eksempel stiger spændingen fra 0 ved t = 0 til 100 volt ved t = 1 sekund, og den forbliver ved 100 som t stiger. Som en følge heraf er 100 volt den steady state spænding.