Схемы и приборы для проведения экспериментов
Все измерения обычно выполняются на одной стороне 4-полюсни-ка: либо на входе, либо на выходе. Опыт короткого замыкания проводится при пониженном напряжении, так чтобы ток Iкз = Iном, но ес-ли 4х-полюсник допускает, то и этот эксперимент можно проводить при номинальном напряжении. Для пояснений воспользуемся урав-нениями 4х-полюсника при прямом и обратном питании:
А-форма:
В-форма:
Прямой х.х. : I2
= 0.
Обратный х.х.: I1
= 0.
Обратное к.з.: U1
= 0.
Все коэффициенты записываем через А- коэффициент и подставляем в соотношение [2]:
[3]
* Практические советы.
- если комплексы сопротивлений находить экспериментально, то следует помнить, что кроме вольтметра, амперметра и ваттметра, потребуется ещё и фазометр, для определения характера реактивных сопротивлений;
- если же 4х-полюсник симметричный, то Z1Х = Z2Х, Z1К = Z2К, и коэффициенты определяются по данным разнородных опытов: холостого хода и короткого замыкания;
- чтобы определиться со знаком А -коэффициента, полученного по формуле [3], не-обходимо рассчитать все остальные коэффициенты и проверить, выполняется ли соотношение [2]. Знак важен для последующего расчёта вторичных, характеристи-ческих параметров четырёхполюсника.
4. Схемы замещения четырёхполюсников
Д
ля
исследования различных тяжёлых режимов
работы 4х-полюс-ника
пользуются его схемами
замещения. Чаще
всего это трёхэлементные
Т- и П
-схемы, как наиболее простые.
Описывая схему 4х-полюсника уравнениями по законам Кирхгофа, получаем выражения:
для Т-схемы
[4]
[5]
для П- схемы
[4a]
[5a]
Из приведенных выражений видим, что если 4х-полюсник пред-ставляет собой Т- или П -схему, то его АВСД -коэффициенты можно записать сразу, не рассчитывая сопротивления Z1Х, Z2Х, Z2 К.
И ещё одно важное замечание: полученные Т- и П- схемы замеще-ния следует рассматривать как математические модели 4х-полюсни-ка, поскольку при физической реализации может получиться отрица-тельное R-сопротивление: Z = - R +jX , Ом. Более универсальны в этом смысле мостовые схемы замещения. Но они и более громоздкие.
Схемы замещения невзаимных 4х-полюсников, например схемы с диодами, транзисторами, которые содержат зависимые источники, рассматриваются в теории активных 4х-полюсников.
5. Входное сопротивление 4х-полюсника
ПРИ ПРОИЗВОЛЬНОЙ НАГРУЗКЕ.
СОГЛАСУЮЩАЯ ФУНКЦИЯ ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКА
До этого момента говорилось лишь о самом 4х-полюснике и его свойствах, без учёта подключённой к нему нагрузки. Кстати, для них входные сопротивления - это сопротивления Zхх и Zкз, которые легко записываются [3] через АВСD -коэффициенты:
Z1XX = A/C; Z1КЗ = В/D; Z2XX = D/C; Z2КЗ = В/A.
Выражения входного сопротивления 4х-полюсника с произвольной нагрузкой показывают, что любой 4х-полюсник преобразовывает
[6а,б]
/конвертирует/ сопротивление ZНГ в некоторое сопротивление ZВX, т.е. обладает согласующими свойствами. Наглядным примером здесь мо-жно назвать трансформатор, также являющийся четырёхполюсником.