Circuite electrice liniare
Un circuit electric se numește un set de elemente care formează căi de trecere electricitate… Un circuit electric este format din elemente active și pasive.
Elementele active sunt considerate surse de energie electrică (surse de tensiune și curent), inclusiv elementele pasive rezistențe, inductori, condensatoare electrice.
Caracteristicile cantitative ale elementelor unui circuit electric se numesc parametrii acestuia... De exemplu, parametrii unei surse de tensiune constantă sunt EMF și rezistență internă... Parametrul rezistorului este rezistența lui bobină - inductanța L și condensatorul - capacitatea C.
Tensiunea sau curentul furnizat circuitului va fi numit un semnal activ sau de intrare... Semnalele care acționează pot fi văzute ca diferite funcții ale timpului care variază în funcție de o anumită lege z(T)... De exemplu, z(T) poate fi constant, schimbându-se în timp conform unei legi periodice sau au caracter aperiodic.
Tensiuni și curenți care apar sub influența influențelor externe în partea din circuitul electric care ne interesează și care sunt și funcții de timp NS (T), le vom numi reacție în lanț sau semnal de weekend.
Fiecare element pasiv al unui circuit electric real are un anumit grad de rezistență activă, inductanță și capacitate. Totuși, pentru a facilita studiul proceselor dintr-un circuit electric și calculul acestuia, circuitul real este înlocuit cu unul idealizat format din elemente separate spațial separate R, L, S.
În acest caz, se consideră că firele care conectează elementele circuitului nu au rezistență activă, inductanță și capacitate. Un astfel de circuit idealizat se numește circuit cu parametri pliați, iar calculele bazate pe acesta dau în multe cazuri rezultate care sunt bine confirmate de experiență.
NSCircuite electrice cu parametri constanți sunt astfel de circuite în care rezistențele rezistențelor R, inductanța bobinelor L și capacitatea condensatoarelor C sunt constante, independent de curenții și tensiunile care acționează în circuit. Astfel de elemente se numesc liniare.
Dacă rezistența rezistorului R nu depinde de curent, atunci relația liniară dintre căderea de tensiune și curent este exprimată Legea lui Ohm ur = R NS ir, iar caracteristica curent-tensiune a rezistorului (este o linie dreaptă (Fig. 1, a).
Dacă inductanța bobinei nu depinde de valoarea (a curentului care curge în ea, atunci conexiunea fluxului de autoinducție al bobinei ψ direct proporțională cu acest curent ψ= L NS il (Fig. 1, b) .
În fine, dacă capacitatea condensatorului C nu depinde de tensiunea uc aplicată plăcilor, atunci sarcina q acumulată pe plăci și tensiunea u° C sunt interconectate printr-o relație liniară, prezentată grafic în fig. 1,v.
Orez. 1. Caracteristicile elementelor liniare ale circuitului electric: a — caracteristica curent-tensiune a rezistorului, b — dependența conexiunii fluxului de curentul din bobină, c — dependența sarcinii condensatorului de tensiunea pe acesta.
Liniaritatea rezistenței, inductanței și capacității este condiționată, deoarece în realitate toate elementele reale ale unui circuit electric sunt neliniare. Deci, la trecerea curentului prin ultimul rezistor se încălzește și rezistența acestuia se modifică.
Creșterea excesivă a curentului într-o bobină feromagnetică poate modifica ușor inductanța acesteia. Capacitatea condensatoarelor cu diferite dielectrice se modifică într-un grad sau altul, în funcție de tensiunea aplicată.
Cu toate acestea, în modul normal de funcționare al elementelor, aceste modificări sunt de obicei atât de nesemnificative încât nu pot fi luate în considerare în calcule, iar astfel de elemente ale circuitului electric sunt considerate liniare.
Tranzistoarele care funcționează în moduri atunci când sunt utilizate secțiuni în linie dreaptă cu caracteristicile lor curent-tensiune pot fi considerate, de asemenea, condiționat ca dispozitive liniare.
Un circuit electric format din elemente liniare se numește circuit electric liniar. Circuitele liniare sunt caracterizate prin ecuații liniare pentru curenți și tensiuni și circuite liniare echivalente substituite. Circuitele echivalente liniare constau din elemente liniare pasive și active ale căror caracteristici volt-amper sunt liniare.Pentru analiza proceselor din circuitele electrice liniare se folosesc legile lui Kirchhoff.