14. Расщепление источников
Для цепи с идеальными источниками тока справедливо следующее правило:
Последовательно с идеальным источником тока можно включить любое количество таких же источников. Никакие изменений режимов в цепи не произойдет, Т.к. источник тока идеален и его внутреннее сопротивление равняется бесконечности. Если в последствии включить еще несколько таких же, то сопротивление участка цепи не изменится , а останется бесконечно большим , ток в цепи так же не изменится , т.к источник тока одинаковый , т.е. все параметры тока останутся прежними.
…..
I1 = I2…. =I3 =In, Rвн=∞
Последовательное подключение нескольких одинаковых источников тока называется расщеплением источника тока. Расщеплять можно как источники тока, так и напряжения. Для расщепления идеального источника напряжения, параллельное ему подключаются один или несколько одинаковых источников напряжения при этом никаких изменений режимов в цепи происходить не будет.
Рассмотрим электрическую цепь в случаи, если необходимо преобразовать источник тока в источник напряжения. Причем к источнику тока параллельно подключена цепочка, состоящая из нескольких сопротивлений по каждому из которых протекают различные токи.
R1 R3 I
I B E E A B
E
R2 I
R4
R1
R3
R2
R4
Если бы на отрезке ВЕ был бы подключен резистор R5 , то мы бы заменили звезду на треугольник и получи ли бы:
15. Преобразование треугольника сопротивлений с источником напряжения в эквивалентную звезду
Пусть имеется цепь (рис. 2, а).
Рис. 2. Преобразование треугольника сопротивлений с источником напряжения в эквивалентную звезду
Требуется преобразовать данный треугольник в звезду. Если бы в схеме не было источника Е, то преобразование можно было произвести с помощью формул преобразования пассивного треугольника в пассивную звезду. Однако данные формулы справедливы только для пассивных цепей, поэтому в цепях с источниками необходимо проделать ряд преобразований.
Заменим источник напряжения Е эквивалентным источником тока, цепь рис. 2, а приобретает вид рис. 2, б. В результате преобразования получился пассивный треугольник R1, R2, R3, который можно превратить в эквивалентную пассивную звезду, причем между точками АВ остается неизменнным источник J = E/Rt.
Расщепим источник J и соединим точку F с точкой 0 (на рис. 2, в показано штриховой линией). Теперь источники тока можно заменить эквивалентными источниками напряжения, при этом получается схема эквивалентной звезды с источниками напряжения (рис. 2, г).
16. Нелинейные электрические цепи постоянного тока
Все электрические цепи являются нелинейными. Они могут считаться линейными в ограниченных диапазонах значений токов и напряжений. Например, при чрезмерно больших токах происходит значительный нагрев материала проводников, сопровождающийся резкими изменениями их сопротивлений.
В линейной электрической цепи сопротивления ее элементов не зависят от величины или направления тока или напряжения. Вольтамперные характеристики линейных элементов (зависимость напряжения на элементе от тока) являются прямыми линиями
Э
лектрическое
сопротивление линейного элемента
пропорционально тангенсу угла наклона
его вольтамперной характеристики к оси
тока.
В нелинейной электрической цепи сопротивления ее элементов зависят от величины или направления тока или напряжения.
Нелинейные элементы имеют криволинейные вольтамперные характеристики, симметр или несимметр относительно осей координат.
Сопротивления нелинейн элем-ов с симметрич харак-кой не зависят от направления тока. (электролампы, термисторы) - рис 5.2.
Сопротивления нелинейных эл-ов с несимметр характеристикой зависят от направления тока.(полупроводниковые диоды )-(рис. 5.3).
Рис. 5.2 Рис. 5.3
Статическое (интегральное) сопротивление нелинейного элемента отношение напряжения на элементе к величине тока.
Дифференциальное (динамическое) сопротивление нелинейного элемента - это величина, равная отношению бесконечно малого приращения напряжения на нелинейном сопротивлении к соответствующему приращению тока.
Рис. 5.4 Рис. 5.5
При переходе от одной точки вольтамперной характеристики к соседней статическое и динамическое сопротивления нелинейного элемента меняются.
Статическое и динамическое сопротивления линейного элемента одинаковы и не зависят от тока или напряжения.