9. Методы анализа электрических цепей. Метод эквивалентных сопротивлений. Метод уравнения Кирхгофа.

1 Методы расчета электрических цепей при постоянных токах и напряжениях

Основными законами электрического состояния любой цепи являются законы Ома и Кирхгофа, Линейную электрическую цепь любого вида можно также рассчитать методом контурных токов.

Закон Ома устанавливает зависимость между напряжением и током на пассивной ветви, а также позволяет определить ток по известным потенциалам на концах ветви с источником напряжения.

Законы Кирхгофа применяют для нахождения токов в ветвях линейных и нелинейных схем.

Алгоритмы метода законов Кирхгофа.

Согласно 1 закона:

1) алгебраическая сумма токов в узле равна нулю;

2) сумма токов, притекающих к любому узлу, равна сумме токов, вытекающих из него

Для 1 Закона Кирхгоффа: Количество уравнений по 1 закону кирхгофа равно количеству узлов минус один.

1. Произвольно задаемся направлением токов в каждой ветви электрической цепи.

2. Если в ветви присутствует источник тока, то считаем данный ток уже известным, равным величине источника тока.

3. Составляем уравнения по первому правилу Кирхгофа для любых узлов кроме одного.

4. Расставляем знаки. Токи, которые втекают в узел берем с одним знаком, например с плюсом. Токи, которые вытекают из узла берем с противоположным знаком, например с минусом.

Второй закон Кирхгофа гласит:

алгебраическая сумма падений напряжений в любом замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС вдоль того же контура.Если направления падений напряжений и ЭДС совпадают с направлением обхода контура, то они входят в сумму со знаком « + ».Законы Кирхгофа используют для определения токов в ветвях схемы.

Составление уравнений:

1) Произвольно выбрать положительные направления токов в ветвях;

2) Составляем уравнения по второму правилу Кирхгофа для каждого выбранного контура.

3) Выбрать положительные направления обхода контуров для составления уравнений по II закону Кирхгофа

Метод эквивалентных сопротивлений-применяется для расчета таких электрических цепей, в. которых имеются пассивные элементы, включенные между собой последовательно, параллельно или по смешанной схеме

10)Электрические фильтры. Условия пропускания реактивного фильтра.

Фильтр это 4-х полюсники, обладающие способностью пропускать сигналы определенных частот и подавлять не желательные частоты. Классификация фильтров:

1) По полосе пропускания частот ( ФНЧ, ФВЧ, Полосовые фильтры, Заградительные фильтры)

2) По типу звеньев ( Г-звено не симметрично; Т и П - симметричное звено. Нагрузку можно менять мостами.)

3) По типу элементов( RLC-реактивные, кварцевые )

4) По характеристикам

полосовой фильтр – пропускает полосу частот от ω1 до ω2 и задерживает те частоты, которые расположены выше или ниже этой полосы частот ,

Характеристика: Г = jB - постоянной передачи. А - постоянное ослабление, затухание, показывает на сколько изменится амплитуда сигнала, проходящего через фильтр. В - на сколько изменится фаза сигнала прим прохождении через фильтр

Чтобы фильтр как можно меньше ослаблял сигнал, в полосе пропускания Z1*Z2 на любой частоте должно быть постоянным

1) От 0 до F1 - область эффектиного пропускания частот

2) От Ф2 - эффективное пропускание подавляемых частот 0<Z1\Z2<1 - Условие пропускания фильтра

определение граничных частот полосы проп.