Частотные характеристики пассивных двухполюсников

Входное сопротивление и входная проводимость двухполюсника являются функциями частоты ω. Под частотными характеристиками (ЧХ) понимают следующие типы характеристик:

1) Зависимость модуля входного сопротивления (проводимости) от частоты ω.

2) Зависимость действительной или мнимой части входного сопротивления (проводимости) от частоты ω.

ЧХ могут быть получены расчетным (если известна схема, характер элементов и их числовые значения), либо опытным путем (в этом случае схему двухполюсника и характер её элементов знать не обязательно).

При снятии ЧХ опытным путём на вход двухполюсника подают напряжение, частоту которого изменяют в широких пределах, начиная с нуля, и по результатам измерений подсчитывают модуль входного сопротивления (проводимости) или действительную (мнимую) часть входного сопротивления (проводимости).

В общем случае двухполюсники содержат резистивные и реактивные элементы. В частном случае двухполюсники могут состоять из реактивных элементов, тогда их называют реактивными двухполюсниками. Применительно к ним под ЧХ понимают зависимости или. ЧХ для несложных двухполюсников, содержащих резистивные и реактивные элементы, иногда можно качественно строить на основании простых физических изображений о характере изменения сопротивления отдельных элементов этого двухполюсника при изменении частоты. Если это сделать затруднительно, то прибегают к аналитическому расчету, либо к снятию ЧХ опытным путём.

Рассмотрим вопрос о построении ЧХ реактивных двухполюсников, не содержащих резистивных сопротивлений.

Входное сопротивление их , а входная проводимость

Частотная характеристика таких двухполюсников - это зависимость X(W) или b(W). Эти зависимости взаимно обратные.

Индуктивно связанные элементы. Э.Д.С. Взаимной индукции

Если изменение тока в одном из элементов электрической цепи приводит к возникновению Э.Д.С. в другом элементе цепи, то говорят, что эти элементы индуктивно связаны друг с другом. Возникающая при этом Э.Д.С. называется Э.Д.С. взаимной индукции.

На рис. показаны две катушки с числом витковW(1) и W(2) магнитный поток первой катушки пропорционален протекающему по ней току. Часть этого потокапронизывает витки второй катушки и оказывает влияние на ток.

Аналогично магнитный поток второй катушки пронизывает витки первой.

Такие катушки называются индуктивно – связанными (или магнитно-связанными).

Степень индуктивной связи двух элементов цепи характеризуется коэффициентом связи k, который определяется отношением:

=<1

где М - взаимная индуктивность элементов цепи, Гн.

- индуктивности элементов, Гн.

Вообще, взаимной индуктивностью первой и второй катушек называется отношение добавочного потокосцепления второй катушки к токупервой катушки:

Индекс 12 показывает, что взаимная индуктивность наводится в первой катушке от действия магнитного потока второй катушки.

Опыт показывает, что:

Взаимная индуктивность в линейных электрических цепях не зависит от направлений и значений токов, и определяется только конструкцией катушек их взаимным расположением. Индуктивность катушки :

При составлении уравнений для магнитно-связанных цепей необходимо знать, согласно или встречно направлены потоки самоиндукции и взаимоиндукции. Правильное заключение об этом можно сделать, если известно направление намотки катушек на сердечнике и выбрано положительное направление токов в них.