
- •§ 2.1 Основные определения вах нелинейных сопротивлений.
- •§ 2.2. Последовательное соединение hp.
- •§ 2.3 Параллельное соединение hp.
- •§ 2.4 Статическое и дифференциальное сопротивления.
- •§ 3.1. Синусоидальный ток и основные характеризующие его величины.
- •§ 3.1 Среднее и действующее значения синусоидально изменяющейся величины.
- •§ 3.2. Комплексная плоскость. Комплексная амплитуда. Комплекс действующего значения.
- •§ 3.3 Синусоидальный ток в активном сопротивлении.
- •§ 3.4. Индуктивность цепи синусоидального тока.
- •§ 3.5. Конденсатов в цепи синусоидального тока.
- •§ 3.6. Умножение вектора на j и —j.
- •§ 3.7. Основы символического метода расчета цепей синусоидального тока.
- •§ 3.8. Комплексное сопротивление. Закон Ома для цепи синусоидального тока.
- •§ 3.9. Активная, реактивная и полная мощности.
- •§ 3.9. Резонансный режим работы двухполюсника.
§ 2.1 Основные определения вах нелинейных сопротивлений.
Нелинейные цепи – цепи, содержащие нелинейные элементы.
Нелинейные элементы: нелин. сопротивление, нелин. индуктивность, нелин. ёмкость.
Нелинейные сопротивления: неуправляемые и управляемые.
В управляемых НС в отличии от неуправляемых, кроме основной цепи, как правило есть ещё вспомогательные или управ. цепь.
На рис. 1 изобр. наиболее часто встречаемые ВАХ неуправляемых резисторов.
ВАХ на рис.1а имеют лампы накаливания с металлической нитью. Чем больше протекающий через нить ток, тем сильнее нагревается нить и тем больше становится ее сопротивление.
ВАХ на рис.1б обладают варисторы, некоторые типы терморезисторов и лампы накаливания с угольной нитью.
ВАХ на рис.1в обладает бареттер. Бареттер выполняют в виде спирали из стальной проволоки, помещенной в стеклянный сосуд, заполненный водородом.
Для данной группы ВАХ симметрична.
ВАХ на рис.1г в отличие от предыдущих несимметрична. Ею обладают полупроводниковые диоды (кремниевые, германиевые), широко применяемые для преобразования переменного тока в постоянный. Они способны пропускать ток практически только в одном, проводящем направлении.
ВАХ на рис. 1д имеют электрическая дуга с разнородными электродами, газотрон и некоторые типы терморезисторов.
§ 2.2. Последовательное соединение hp.
На рис. 13.2, а изображена схема последовательного соединения HP с заданной ВАХ, линейного сопротивления R и источника ЭДС Е.
Рис.2
Требуется
найти ток в цепи. ВАХ HP обозначена на
рис.2б как
ВАХ
линейного сопротивления — прямая линия.
ВАХ всей цепи, т. е. зависимость тока в
цепи от суммы падений напряжений на HP
и R, обозначена через
Расчет
основывается на законах Кирхгофа.
Обсудим два способа расчета. Первый
способ иллюстрирует рис.2б, второй —
рис.2в.
При
расчете цепи по первому способу строим
результирующую ВАХ всей пассивной части
схемы, исходя из того, что при
последовательном соединении через HP и
R проходит одинаковый ток. Для построения
результирующей ВАХ задаемся произвольным
током — точкой m, проводим
через нее (рис. 13.2, б) горизонталь и
складываем отрезок mn, равный
напряжению на HP, с отрезком пру равным
напряжению на
Тогда q принадлежит результирующей ВАХ всей схемы. Аналогично строят и другие точки результирующей ВАХ.
Определение тока в цепи при заданной ЭДС Е производят графически по результирующей ВАХ. С этой целью следует заданное значение ЭДС E, отложить по оси абсцисс и через полученную точку провести вертикаль до пересечения с результирующей ВАХ в точке q. Ордината точки q равна искомому току.
При
расчете цепи по второму способу нет
необходимости строить результирующую
ВАХ пассивной части схемы. Учитывая,
что уравнение IR+
UHP
=
E в
координатах I
и UHP представляет
собой уравнение прямой, проходящей
через точки I=E/R;
U=UHP
=
0; I=0;
UHP=U=E, проводим
на рис.2в эту прямую. Тангенс угла а
наклона ее к вертикали, умноженный на
отношение масштабов по осям, численно
равен R. Точка пересечения прямой с ВАХ
HP определяет режим работы цепи.
Действительно, для этой точки ток,
проходящий через HP и R, одинаков, а сумма
падений напряжений
При
изменении ЕДС от Е до E1 прямую
следует
переместить параллельно себе так, чтобы
она исходила из точки
(пунктирная
прямая на рис.2в).
Аналогично рассчитывают цепи при последовательном соединении двух и большего числа HP. В этом случае сначала находят ВАХ двух HP, затем трех и т. д.
Обсудим
применение второго способа для расчета
цепи (рис.3а) с двумя различными HP, ВАХ HP1
и НР2 изображена
на рис.3б. Так как НР2 имеет
нелинейную ВАХ, то вместо прямой
как
это было на рис.2в, теперь нужно построить
нелинейную зависимость
Начало
ее (рис.3в) расположено в точке
Рис.3
Отсчет
положительных значений U2 производится
влево от этой точки. Так как положительные
значения U2 на
рис.3б откладываем вправо от начала
координат, а на рис.3в — влево, то
кривая
(рис.3в)
представляет собой зеркальное отображение
кривой 2 (рис.3б) относительно вертикальной
оси, проведенной через точку