Электрических цепей (15 мин.)

Для расчета нелинейных электрических цепей применяются графический и аналитический методы расчета. Графический метод более простой и его мы и рассмотрим более подробно.

Пусть источник ЭДС Е с внутренним сопротивлением r₀ питает два последовательно соединенных нелинейных элемента или сопротивления НС1 и НС2. Известны Е, r₀, ВАХ 1 НС1 и ВАХ 2 НС2. Требуется определить ток в цепи I_н, падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника и на нелинейных элементах.

Сначала строим ВАХ линейного элемента r₀. Это прямая, проходящая через начало координат. Напряжение U, падающее на сопротивления контура, определяется выражением

Чтобы построить зависимость U=f(I), необходимо сложить графически ВАХ 0, 1 и 2, суммируя ординаты, соответствующие одной абсциссе, затем другой и т.д. Получаем кривую 3, представляющую собой ВАХ всей цепи. Использую эту ВАХ, находим ток в цепи I_н, соответствующее напряжению U=E. Затем, используя найденное значение тока, по ВАХ 0, 1 и 2 находим искомые напряжение U₀, U₁, U₂ (рис. 19).

Рис. 19

Пусть источник ЭДС Е с внутренним сопротивлением r₀ питает два параллельно соединенных нелинейных элемента или сопротивления НС1 и НС2, ВАХ которых известны. Требуется определить ток в ветвях цепи I₁ и I₂, падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника и на нелинейных элементах.

Строим ВАХ I_н =f (U_ab). Для этого складываем графически ВАХ 1 и 2, суммируя абсциссы, соответствующие одной ординате, затем другой ординате и т.д. Строим ВАХ всей цепи (кривая 0,1,2). Для этого складываем графически ВАХ 0 и 1,2, суммируя ординаты, соответствующие определенным абсциссам.

Использую эту ВАХ, находим ток в цепи I_н, соответствующий напряжению U=E.

Использую ВАХ 1,2, определяем напряжение U_ab, соответствующее найденному току I_н, и внутреннее падение напряжения U₀, соответствующее этому току. Затем, используя ВАХ 1 и 2 находим искомые токи I₁, I₂, соответствующие найденному напряжению U_ab (рис. 20).

Рис. 20

Рассмотрим следующие примеры.

При последовательном соединении нелинейных сопротивлений с характеристиками R₁ и R₂, если характеристика эквивалентного сопротивления R_Э…

1. пройдет ниже характеристики R₁

2. пройдет выше характеристики R₁

3. пройдет, соответствуя характеристике R₁

4. пройдет ниже характеристики R₂

При последовательном соединении линейного и нелинейного сопротивлений с характеристиками а и б характеристика эквивалентного сопротивления…

1. пройдет ниже характеристики а

2. пройдет выше характеристики а

3. пройдет, соответствуя характеристике а

4. пройдет ниже характеристики б

Вывод по четвертому вопросу: нелинейные электрические цепи постоянного тока составляют основу электронных цепей. Существует два метода их расчете: аналитический и графический. Графический метод расчета позволяет более просто определить все необходимые параметры нелинейной цепи.

Дата добавления: 2014-01-06