10. Обзор методов анализа схем
Обобщая изученные методы анализа линейных схем, можно составить схему применяемых методов для конкретных задач (рис. 10.1).
Все схемы делятся на линейные и нелинейные. мы рассматриваем только
линейные.
Линейные схемы топологически можно разделить на простые и сложные. Не стоит составлять систему из n уравнений для определения токов в простой схеме. Проще применить метод эквивалентных преобразований, тем более если в задаче требуется определить ток или напряжение одной ветви. Чаще всего такую ветвь выделяют как нагрузочную.
Если ветвей в простой схеме много, то можно использовать любой из методов: законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов.
Линейные схемы
Нелинейные схемы
Простые схемы
Сложные
схемы
Метод
эквивалентных
преобразований
Законы
Кирхгофа
Метод
контурных токов
Метод
узловых
потенциалов
Метод
наложения
Рис. 10.1
Сложные схемы можно рассчитывать разными методами. Но прежде чем выбрать тот или иной метод следует определить число уравнений ХМКТ или ХМУП.
Система с меньшим числом уравнений всегда предпочтительней.
Метод наложения целесообразно применять в тех случаях, когда требуется найти один ток или напряжение.
Кроме деления схем по топологии их различают по виду сигнала источника (рис. 10.2).
Рис. 10.2
Если источники постоянного сигнала, то применимы все рассмотренные методы расчета схем.
Если источники гармонического сигнала, то прежде чем решить задачу, необходимо выяснить, в какой области требуется исследовать схемы: в частотной или временной.
Если в частотной, то необходимо перейти к комплексной схеме замещения и тогда решать задачу любым известным методом.
Если требуется исследовать функцию тока или напряжения во временной области, то необходимо решать задачу исследования переходного процесса.
Если сигнал источника негармонический периодический, то следует разложить функцию в ряд Фурье, а затем использовать метод наложения для решения частичных схем с источниками постоянного и гармонического сигналов.
Если сигнал источника негармонический непериодический, то следует использовать интеграл Дюамеля для исследования схемы во временной области.
ЛИТЕРАТУРА
1. Атабеков Г.И. Линейные электрические цепи. – М.: Энергия, 1978. – 592с.
2. Бирюков В.Н., Попов В.П., Семенцов В.И. Сборник задач по теории цепей. – М.: Высш. школа, 1985. – 239 с.
3. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Т. 1. – Л.: Энергоиздат, 1981. – 533 с.
4. Нейман Л.Р., Демирчян К.С. Теоретические основы электротехники. Т. 2. – Л.: Энергоиздат, 1981. – 415 с.
5. Основы теории цепей: Учебник для вузов/ Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. – 5-е изд., перераб. – М.: Энергоатомиздат,
1989. – 528 с.
6. Петров Б.М. Электродинамика и распределение радиоволн: Учебник для вузов. – М.: Радио и связь, 2000. – 559 с., с ил.
7. Попов В.П. Основы теории цепей. – М.: Высшая школа, 2005. - 575 с.
8. Шебес М.Р. Задачник по теории линейных электрических цепей: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 1982. - 488 с.
9. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы. – М.:Высш. шк., 1983. –
437 с.
10. Вводное руководство к лабораторным работам по теории электрических цепей (№68). – Таганрог: ТРТИ, 1989. – 50 с.
11. Методическое пособие по выполнению лабораторной работы № 1 "Исследо- вание реакции элементов цепи и RLС контура на гармоническое воздейст- вие (№2953). – Таганрог: ТРТУ, 2005. – 60 с.
12. Влах И., Сингхал К. Машинные методы анализа и проектирования электрон- ных схем. – М.: Радио и связь, 1988. – 560 с.
13. Воробиненко П.П. Теория линейных электрических цепей: Сборник задач и упражнений. – М.: Радио и связь, 1989. – 328 с.
14. Зернов Н.В., Карпов В.Г. Теория радиотехнических цепей. – Л.: Энергия, 1 972. – 816 с.
15. Руководство к выполнению лабораторных работ по исследованию простых цепей гармонического тока и сложных цепей постоянного тока (№ 69). – Та- ганрог: ТРТИ, 1989. – 48 с.
16. Руководство к лабораторным работам по исследованию сложных цепей гармонического тока и трехфазных цепей (№ 192). – Таганрог: ТРТИ, 1990. – 43 с.
17. Бекетова И.О. Электротехника. Конспект лекций. – Таганрог: ТРТИ, 2002. – 146 с.
18. Бекетова И.О., Зинченко Л.А., Левина М.Г., Полуянович Н.К. Сборник задач по курсу "теория линейных электрических цепей": Часть 1. Учебное посо- бие. – Таганрог: ТРТУ. – 2000.
19. Бекетова И.О., Горемыкин Е.В., Зинченко Л.А., Левина М.Г., Полуяно- вич Н.К., Рассоха Д.П. Сборник задач по курсу "теоретические основы элек- тротехники": Часть 1. Учебное пособие. – Таганрог: ТРТУ. – 2004.
20. Рассоха Д.П. Сборник контрольных работ с примерами их выполнения по курсу "теоретические основы электротехники": Часть 1. – Таганрог: ТРТУ. – 2004.
21. Рассоха Д.П. Сборник контрольных работ с примерами их выполнения по курсу "теоретические основы электротехники": Часть 2. – Таганрог: ТРТУ. – 2004.
22. Бекетова И.О. Анализ простых схем замещения с источниками гармоничес- кого сигнала: Контрольные задачи по электротехнике и методические указа- ния по их выполнению. – Таганрог: ТРТУ. – 2005. – 40 с.
23. Бекетова И.О. Интеграл Дюамеля: Методические указания к выполнению ин- дивидуального задания по электротехнике. – Таганрог: ТРТУ. – 2005. – 16 с.
24. Рассоха Д.П. Теоретические основы электротехники. Конспект лекций. Часть 1. Для студентов специальностей 140610, 140607. – Таганрог: ТРТУ. – 2006. – 76 с.
25. Методическое руководство по выполнению лабораторной работы № 1. Исследование простейших элементов электрической цепи на переменном токе. По курсу теоретические основы электротехники. – Южный Федераль- ный университет. Технологический институт ЮФУ в г. Таганроге. – Таган- рог. – 2008.