|
|||||||||
АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция |
Исходные положения
1. Нелинейная цепь – цепь, содержащая хотя бы один нелинейный элемент (НЭ). 2. Нелинейный элемент – элемент электрической цепи, параметры которого меняются при воздействии каких-либо факторов (температуры, времени, напряжения, давления, настроения …). 3. Нелинейные элементы можно класифицировать по следующим основным признакам: 3.1. По характеру сопротивления: активные, индуктивные, емкостные. 3.2. Различают управляемые и неуправляемые НЭ. Управляемые это те, свойства (параметры) которых меняются при воздействии какого-либо управляющего сигнала (например, ток базы транзистора, потенциал управляющего электрода радиолампы, ток управления тиристора и др.). Неуправляемые НЭ это неуправляемые. 3.3. По характеру физических процессов, протекающих в НЭ, различают полупроводниковые НЭ, электровакуумные, газоразрядные, ферромагнитные и др. 4. НЭ описываются следующими функциями: а) активные сопротивления – вольтамперными характеристиками (вах) u(i) или U(I); индуктивности – веберамперной характеристикой (т.е. зависимостью потокосцепления от тока Ψ(i); емкости – зависимостью напряжения от заряда (вольткулонной характеристикой) u(q). Любая из этих характеристик (как и любая другая функция) может быть задана четирьмя различными способами: аналитическим выражением, таблицей данных, графиком, алгоритмом. 5. Рассмотреть примеры нелинейных элементов и их характеристик в графическом представлениии (например, лампы накаливания, полупроводникового диода, тиристора, неоновая лампа…). 6. Ввести понятие (и определение) интегральных rи = u/i, Lи = Ψ/i, Cи = q/u и дифференциальных rд = Δu/Δi, Lд = ΔΨ/Δi, Cд = Δq/Δu параметров (сопротивления, индуктивности, емкости). Показать, что для линейных элементов интегральные и дифференциальные параметры равны. Подчеркнуть, что дифференциальные параметры (в отличие от интегральных) могут быть отрицательными, бесконечно большими и т.п. Расчет нелинейных цепей при графическом задании характеристик НЭ заключается в графическом решении уравнений, описывающих нелинейную цепь. Рассмотрим на примерах. Пример 1 (главный). Последовательное соединение линейного и нелинейного элемента. Дано: источник эдс Е, линейное сопротивление r, нелинейное сопротивление, заданное вольтамперной характеристикой U(I). Определить ток, напряжения на элементах и т.п. Решение задачи заключается в графическом решении системы двух уравнений: а) уравнение по контуру U=Е–I∙r, (вольтамперная характеристика эквивалентного источника Е и r) и вах нелинейного элемента U(I). Их точка пересечения определяет ток цепи и напряжение НЭ. Пример 2. Последовательное соединение двух нелинейных элементов U1(I) и U2(I). Решение заключается в получении нового НЭ с характеристикой U(I) согласно условию: U(I) = U1(I) + U2(I) [3]. Подчеркнуть, что данное преобразование распространяется на любое количество НЭ, находящихся в одной ветви (табл.2). Пример 3. Параллельное соединение двух нелинейных элементов I1(U) и I2(U). Решение заключается в получении нового НЭ с характеристикой I(U) согласно условию: I(U) = I1 (U) + I1(U) [4]. Подчеркнуть, что данное преобразование распространяется на любое количество НЭ, которые включены параллельно (табл.2). Пример 4. Сложная цепь с одним нелинейным элементом. Линейную часть цепи относительно зажимов НЭ заменяем эквивалентным генератором и приходим к примеру 1. Пример 5. Сложная цепь содержащая несколько параллельных нелинейных ветвей, сходящихся в точках А и В. Решение. Любая к-тая ветвь приводится к виду, показанному на рис. 1.5 и описывается уравнением: Uк(Iк) + UАВ = Ек. (2.1),
Вопросы для контроля. 1. Приведите примеры вах НЭ и их характеристик. 2.
3. Определить минимально необходимое значение напряжения источника питания (схема рис. 1.6) чтобы нелинейный элемент работал в в точке D своей вах. Ответ: U ≈ 4.5 В. 4. Определить значение сопротивления r по условиям предыдущего пункта. Ответ r ≈ 4.7 кОм. 5. Построить результирующую вах схемы рис. 1.6 при r = 4.7 кОм. 6. Определить ток и составить баланс мощностей цепи рис. 1.6 при U = 5 В, r = 57 кОм.
Поиск по сайту: |
Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.004 сек.) |