1.9. Баланс мощностей

цепь. В противном случае мощность источника отрицательна и он является потребителем электрической энергии. Следует заметить, что направление падения напряжения всегда противоположно направлению ЭДС, поэтому для источника ЭДС условием положительной мощности является совпадение направлений ЭДС и тока. Так, в схеме, изображенной на рис. 1.9, мощность источника Е3 положительна, а мощность источника Е1 отрицательна.

оставим баланс мощностей для схемы на рис. 1.13.

элементов для расчёта нелинейных электрических цепей нельзя применять метод наложения. ПоэтомуДнеприменимы или применимы с дополнительными ограничениями все методы расчёта электрических цепей, которые на нём основаны. В общем случае для анализа нелинейных электрических цепей неприменимы методы контурных токов, узловых потенциалов, эквивалентного преобразования. Метод эквивалентного генератора можно применить дляИрасчёта нелинейной электрической цепи при условии, что активный двухполюсник не содержит нелинейных резистивных элементов [6].

На практике часто встречается включение нелинейного резистивного элемента НЭ в линейную электрическую цепь. Анализ таких цепей целесообразно выполнять графическим методом нагрузочной характеристики. В этом случае ВАХ нелинейного элемента является нагрузочной характеристикой активного двухполюсника. Заменим активный двухполюсник эквивалентным источником И (рис. 1.19, а) с внешней характеристикой

U = EЭК −RЭК I .

31

Метод нагрузочной характеристики применим и в случаях, если нелинейная часть цепи содержит последовательное или параллельное соединение нелинейных двухполюсников с известными ВАХ. Для этого необходимо сложить ВАХ нелинейных двухполюсников в пер-

32

вом случае по напряжению (рис 1.20, а), во втором – по току (рис. 1.20, б). Определив рабочую точку на результирующей ВАХ методом нагрузочной характеристики, найдём ток и напряжение каждого нелинейного двухполюсника.

Из различных аналитических методов расчёта нелинейных электрических цепей наиболее часто применяется метод линеаризации вольт-амперных характеристик. Этот метод заключается в том, что ВАХ каждого нелинейного резистивного элемента делится на несколько участков, каждый из которых затем аппроксимируется отрез-

Ском прямой л н . Совокупность всех линеаризованных участков да- линеарёт аппрокс мац ю ВАХ в виде ломаной линии. В пределах каждого зованного участка зависимость между током и напряжением

задаётся л нейным уравнением с коэффициентом Rд = ∆U∆I .

На р с. 1.21, а пр ведена нелинейная ВАХ, участок которой выше точки М можно сч тать линейным. Продолжим этот линеаризованный участок до пересечен я с осью напряжений. Будем считать, что отсечённый так м о разом на оси напряжений отрезок изображает в мас-

Рис. 1.21. Метод линеаризации вольт-амперных характеристик

33