К оло з двома паралельними нелінійними опорами.

При паралельному з’єднані струм в нерозгалуженій частині дорівнює сумі струмів в окремих вітках. Тому при побудові результуючої ВАХ сумують ординати графіків, які відповідають одним і тим же значенням напруги.

Змішане з’єднання нелінійних опорів

Послідовність побудови результуючої ВАХ і визначення електричних параметрів режиму:

1. Паралельне з’єднання нелінійних опорів замінюють одним еквівалентним нелінійним опором з ВАХ, побудованою шляхом сумуванням ВАХ окремих вихідних опорів по вертикалі (1).

2. Для отриманого послідовного кола будують результуючу ВАХ, як суму ВАХ-х характеристик по горизонталі (2).

3. Для заданого значення U' визначають струм І в нерозгалуженій частині кола (3).

4. За отриманим значенням струму визначаються напруги на нерозгалуженій U₃ і розгалуженій частині U_1,2 кола як на двох послідовно з’єднаних ділянках кола (4).

5. За отриманою напругою на розгалуженій ділянці кола визначаються струми у вітках I₁ і І₂ (5).

Ц я послідовність проілюстрована на прикладі наведеної схеми:

П риклад розрахунку схеми стабілізації струму.

Умова: для стабілізації струму І_нав на рівні 0,75 А в навантажені з опором R_н = 10 Ом використовується баретер з наведеною ВАХ:

Середнє значення струму баретера на прямолінійній дільниці І_бар = 1 А. Напруга початку стабілізації U_п.с. = 10 В, кінця: U_к.с. = 18 В, напруга джерела: 25  5 В.

Треба скласти схему і провести розрахунок параметрів її елементів. Визначити межі зміни струму в опорі навантаження при вказаному діапазоні зміни напруги джерела.

Розрахунок.

Оскільки струм в опорі навантаження менший за струм стабілізації баретера, необхідно паралельно навантаженню включити опір R₁, через який повинен протікати надлишковий струм І₁ = І_бар – І_нав = 1 – 0,75 = 0,25 А.

Величина опору:

Напруга на опорі навантаження U_нав = І_навR_н = 0,7510 = 7,5 В.

В схему потрібно включити послідовно з навантаженням і опором R₁ опір R₂ для поглинання надлишкової напруги. Величину цього опору визначаємо для режиму U_дж = 25 В, і напрузі на баретері, що дорівнює середній напрузі стабілізації

Отже остаточно схема стабілізації матиме вид:

Для такої схеми U₂ = I_барR₂ = U_дж – U_ср – U_нав = 25 – 14 – 7,5 = 3,5 В. Звідки:

Сума лінійних опорів кола:

Для визначення меж коливань струму в опорі навантаження тут зручно побудувати віддзеркалену ВАХ сумарного лінійного опору R. Ця ВАХ – пряма лінія.

З креслення визначається І_max = 1,03 A, I_min = 0,97 A.

Шукане відхилення струму в колі від середнього значення складає при відносній зміні напруги джерела живлення .

Перехідні процеси в електричних колах Закони комутації

Процеси, що виникають в різних фізичних системах (електричних, механічних, теплових, ін.) при переході від одного сталого стану (стаціонарного режиму) до іншого називають перехідними (або несталими) процесами.

В електричному колі перехідний процес виникає: при зміні режиму його роботи – вмиканні або вимиканні кола; при зміні параметрів R, L або C.

Дії, що викликають перехідні процеси в електричних колах, отримали назву – комутації.

Кожному стану кола (в загальному випадку кола, що має індуктивність L і ємність C) відповідають певні запаси енергії магнітного поля і електричного поля . Ці запаси енергії, пов’язані з елементами електричного кола, неоднакові при різних станах і режимах роботи кола.

Для зміни енергії кола на кінцеву величину потрібний деякий час, тому що раптова стрибкоподібна зміна енергії W повинна викликати споживання або викид потужності , що фізично неможливо. В зв’язку з цим раптова зміна струму і_L в котушці і напруги и_С на конденсаторі неможливі. Це означає, що перехід від одного сталого стану до іншого здійснюється не миттєво, а на протязі деякого часу.

В порівнянні з іншими фізичними системами перехідні процеси в електричних колах протікають зазвичай дуже швидко і закінчуються на протязі частки секунди.

Принцип, за яким струм в колі з індуктивністю не може змінюватись стрибком і в початковий момент перехідного процесу (t = 0) зберігає своє попереднє значення, називається першим законом комутації.

Аналогічний принцип, за яким напруга на клемах конденсатора не може миттєво змінитись на кінцеву величину і в момент часу t = 0 зберігає попереднє значення, називають другим законом комутації.