6. Нелинейные цепи постоянного тока. Методы расчета нелинейных цепей постоянного тока.

Нелинейные элементы делятся на элементы симметричные и несимметричные вольтамперной характеристикой.

Элементы с симметричной ВАХ – элементы, сопротивление которых не зависит от направления тока.

Элементы с не симметричной ВАХ – элементы, сопротивление которых зависит от направления тока.

Методы расчета:

1. А налитический:

Состоит в том, что ВАХ нелинейных элементов заменяются с необходимой точностью аналитическими функциями. Токи рассчитываются при помощи законов Ома и Кирхгофа.

2. графический:

Графический – при данном методе расчета последовательность операций сохраняется примерно той же, что и при расчете линейных цепей, только вместо сложения или вычитания значений напряжений или токов производится сложение или вычитание абсцисс или ординат соответствующих ВАХ.

Результирующая ВАХ при послед. соед. нелин. эл-ов образуется суммированием абсцисс зависимости I отU₁ и I отU₂ при разных значениях тока в цепи.

а) последовательное соединение:

– нелинейный элемент

б) параллельное соединение:

Для построения ВАХ при || соед-ии нелин-х эл-в дост-но просум-ть ординаты ВАХ при различ. значениях напряжения.

7. Получение синусоидальной ЭДС. Основные величины, характеризующие гармонические колебания.

Цепью синусоидального тока называется цепь, токи напряжения и ЭДС на всех участках которой изменяются по синусоидальному закону с одинаковой частотой.

Значение переменного тока (напряжение и ЭДС) в любой момент времени (заданный) называется мгновенными значениями тока.

П олучение синусоидальной ЭДС:

з-н Максвелла.

е=-dФ/dt

Ф_n=BScosα=BScos(ωt+φ)

е=BSωsin(ωt+φ)=E_msin(ωt+φ)

Основные величины, характеризующие гармонические колебания:

a (t)=A_msin(ωt+φ)

A_m – амплитуда колебаний

(ωt+φ) – фаза колебаний

ω – угловая частота.

ω=2πf, где f – частота колебаний; f=1/T

Т – период колебаний.

Период – время, за которое величина совершает полное колебание.

В цепях переменного тока напряжение и ток, изменяясь по синусоидальному току с одинаковой частотой, в общем виде имеют разные начальные фазы колебаний. Разность между начальными фазами колебаний напряжения и тока называется сдвигом фаз между ними.

φ=φ_u-φ_i

8. Представление синусоидальных функций в различных формах.

Способы изображения:

1. аналитическая форма:

2. представление в виде вращающихся векторов:

3. комплексный или символический метод:

обычно записываются комплексы действующих значений синусоидальных величин.

к омплексным сопротивлением элемента называется отношение комплекса напряжения на элементе к комплексу тока через него.

- комплексное сопротивление

9. Действующие и средние значения синусоидальных величин

под действующим значением синусоидальной величины понимают среднеквадратичное значение за период колебаний.

для тока:

I – постоянный ток, i – синусоидальный (переменный) ток.

действующее значение синусоидального это такое значение постоянного тока, которое на единичном сопротивлении за время, равное одному периоду колебания, выделит такое же количество тепла, как и переменный ток.

Среднее значение синусоидально изменяющейся величины называется ее среднеарифметическое значение за "+" полупериод.