Задачи электрических цепей:

- изучить совместные действия всех элементов, образующих цепь общими методами ТЛЭЦ, отвлекаясь от всех частностей рассматривайте те свойства цепей, которые определяют его способность поставлять или накапливать или расходовать электрическую энергию.

Электрические цепи образуют пути прохода тока.

Электрические цепи состоят из: источников энергии (генераторы), реостаты(резисторы), трансформаторы, конденсаторы, катушки, и другие приборы и элементы.

Элементы цепей:

- Элементы, поставляющие в цепь энергию называются активными.

- Элементы, накапливающие или расходующие энергию называют пассивными.

- Элементы, накапливающие электрическую составляющую электрического поля называют -емкостью (С).

- Элементы, накапливающие магнитную составляющую электромагнитного поля называют- индуктивностью (L).

- Элементы, имеющие только одно из перечисленных свойств называется идеальными. В природе таких нет, но это введение позволяет упростить решение задач без потери общности решения.

Элементы, параметры которых не зависят от параметров приложенного I или U называются линейными, а цепь будет называться линейной.

Свойства пассивного элемента накапливать энергию электрической составляющей электромагнитного поля характеризуются емкостью С.

Свойства пассивного элемента накапливать магнитную составляющую электромагнитного поля характеризуются индуктивностью.

Свойства потреблять энергию электрической цепи. Описываем активным сопротивлением: R(r)

-C,L,R(r) называются параметрами составляющих элементов

-Нежелательные параметры, которые не удалось устранить при конструкции элемента, называются паразитными параметрами.

Введении в цепь идеальных элементов не ведет к потери точности решения задачи.

L

Где C_1LC_2LR_L, паразитные параметры

R_L

C_2L

C_1L

Паразитные параметры ограничивают частотные диапазон применения элементов.

Характеристики функции цепи различают входного типа и передаточного.

Если рассматривать функцию с одной пары зажимов, то это будет входная функция

Пример

Задача анализа.

1. Дана схема, параметры, вычислить ток напряжение в цепи.

2. Дана схема, даны I и U, надо определить величины элементов.

3. Синтез цепи, дано аналитическое выражение нужно определить схему цепи, определить величины ее элементов.

Реализуемая или не реализуемая цепь с данными критериями, то такие критерии называют критериями физической реализуемости.

Пример

H(t) – переходная характеристика ≡0 при t<0 – критерий физической реализуемости

Параметры : {Z}, {Y}, {ABCD}, {H}, {G}

2.2 Электрические цепи с сосредоточенными параметрами.

Пассивные электрические цепи могут быть с сосредоточенными и распределенными параметрами.

Цепь состоит из источников R,L,C и соединительных проводов.

Рис 2.1

Если можно указать ограниченное пространство, в котором локализована электрическая составляющая электромагнитного поля (конденсатор-емкость С), магнитная составляющая электромагнитного поля (катушка-индуктивность L) локализованы потери и определенным некоторым элементам R, локализованы источники, длина соединительных проводов намного меньше длины волны электромагнитных колебаний , то цепь составленную из таких элементов следует считать цепью с сосредоточенными параметрами.

Если не выполнено хотя бы одно из перечисленных условий, то цепь следует рассматривать как цепь с распределенными параметрами.

Свойства цепи с сосредоточенными параметрами:

1)Если в данной цепи провести ряд сечений и включить в данное сечение А, то ток во всех точках в один и тот же момент окажется одинаковым.

2)Такая цепь не излучает в окружающее пространство электромагнитную энергию, все процессы сосредоточены внутри цепи.

Возникает вопрос: как разбивать схему для анализа?

В данной схеме, как источник u(t) поставляющий энергию в цепь, так и расходующий её пассивный элемент могут рассматриваться либо как элементы, входящие в состав данной цепи, либо как внешние по отношению к ней. В простейших случаях резистор считают элементом цепи, а источник внешним по отношению к ней.

Если электрическая цепь подключается к внешним элементам в двух точках (точка 1и 1’ на рисунке 2.1), то она называется двухполюсной.

Схему 2.1 можно считать как 2 двухполюсника

А- можно условно считать внешним по отношению к Б.Двухполюсник можно представить в виде четырехполюсника, r-выделяем как нагрузку -отдельный двухполюсник, тогда оставшаяся часть Б представляет четырехполюсник с парой входных и парой выходных зажимов. В нашем случае простая цепь, поэтому не обязательно производить разбиение.