АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Исходные положения

Читайте также:
  1. Богословское учение Кальвина, его исходные посылки.
  2. Исходные данные
  3. Исходные данные
  4. Исходные данные
  5. Исходные данные
  6. Исходные данные
  7. Исходные данные
  8. Исходные данные
  9. Исходные данные
  10. Исходные данные
  11. Исходные данные
  12. Исходные данные

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),

 

Рис. 2.1
используя которое, получаем зависимость Iк(UАВ), являющуюся вах к-той ветви. Выполнив подобную операцию для всех ветвей, приходим к примеру 3.

Вопросы для контроля.

1. Приведите примеры вах НЭ и их характеристик.

2.

Рис. 1.5.
Определите интегральное и дифференциальное сопротивление нелинейного элемента в точках А, B, C, D (рис. 1.6). Ответ для точки А: rи ≈ 51 кОм, r∂ ≈ –8 кОм.

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.

 

Рис. 1.6.
Ориентировочные затраты времени: Лекции – 4 часа. Лабораторные работы – 2 часа. Упражнения – ≥ 1 час. Консультация – 1 час.


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |

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.)