Linijinės elektros grandinės
Elektros grandinė vadinama elementų rinkiniu, kuris sudaro praėjimo takus elektros… Elektros grandinė susideda iš aktyvių ir pasyvių elementų.
Aktyvieji elementai laikomi elektros energijos šaltiniais (įtampos ir srovės šaltiniais), pasyvieji elementai apima rezistoriai, induktoriai, elektriniai kondensatoriai.
Elektros grandinės elementų kiekybinės charakteristikos vadinamos jos parametrais... Pavyzdžiui, nuolatinės įtampos šaltinio parametrai yra jo EMF ir vidinis pasipriešinimas... Rezistoriaus parametras yra jo ritės varža – jo induktyvumas L ir kondensatoriaus – talpa C.
Į grandinę tiekiama įtampa arba srovė bus vadinama veikiančiu arba įvesties signalu... Veikiantys signalai gali būti vertinami kaip skirtingos laiko funkcijos, kintančios pagal tam tikrą dėsnį z(T)... Pavyzdžiui, z(T) gali būti pastovus, kintantis laike. pagal periodinį dėsnį arba turi aperiodinį pobūdį.
Įtampas ir sroves, atsirandančias veikiant išoriniams poveikiams mus dominančioje elektros grandinės dalyje, kurios kartu yra ir laiko NS (T) funkcijos, vadinsime grandinine reakcija arba savaitgalio signalu.
Kiekvienas pasyvus tikrosios elektros grandinės elementas turi tam tikrą aktyviosios varžos, induktyvumo ir talpos laipsnį. Tačiau, siekiant palengvinti procesų elektrinėje grandinėje tyrimą ir jo skaičiavimą, tikroji grandinė pakeičiama idealizuota, susidedančia iš atskirų erdviškai atskirtų elementų R, L, S.
Šiuo atveju laikoma, kad laidai, jungiantys grandinės elementus, neturi aktyvios varžos, induktyvumo ir talpos. Tokia idealizuota grandinė vadinama sulankstytų parametrų grandine, o jos pagrindu atlikti skaičiavimai daugeliu atvejų duoda rezultatus, kuriuos gerai patvirtina patirtis.
NSEPastovių parametrų elektros grandinėmis vadinamos tokios grandinės, kuriose rezistorių R varžos, ritių induktyvumas L ir kondensatorių C talpa yra pastovūs, nepriklausomi nuo grandinėje veikiančių srovių ir įtampų. Tokie elementai vadinami linijiniais.
Jei rezistoriaus R varža nepriklauso nuo srovės, tada išreiškiamas tiesinis ryšys tarp įtampos kritimo ir srovės Omo dėsnis ur = R NS ir, o rezistoriaus srovės-įtampos charakteristika (yra tiesi (1 pav., a).
Jei ritės induktyvumas nepriklauso nuo reikšmės (joje tekančios srovės, tai ritės saviindukcijos srauto ψ pajungimas tiesiogiai proporcingas šiai srovei ψ= L NS il (1 pav., b)) .
Galiausiai, jei kondensatoriaus C talpa nepriklauso nuo plokštėms taikomos įtampos uc, tai ant plokštelių susikaupęs krūvis q ir įtampa u° C yra tarpusavyje sujungti tiesiniu ryšiu, grafiškai parodyta fig. 1, v.
Ryžiai. 1. Elektros grandinės linijinių elementų charakteristikos: a — rezistoriaus srovės-įtampos charakteristika, b — srauto jungties priklausomybė nuo srovės ritėje, c — kondensatoriaus įkrovos priklausomybė nuo įtampos per ją.
Varžos, induktyvumo ir talpos tiesiškumas yra sąlyginis, nes iš tikrųjų visi tikrieji elektros grandinės elementai yra netiesiniai. Taigi, praleidžiant srovę per paskutinį rezistorių įkaista ir pasikeičia jo varža.
Pernelyg padidinus srovę feromagnetinėje ritėje, gali šiek tiek pasikeisti jos induktyvumas. Skirtingų dielektrikų kondensatorių talpa kinta vienu ar kitu laipsniu, priklausomai nuo naudojamos įtampos.
Tačiau įprastu elementų veikimo režimu šie pokyčiai dažniausiai būna tokie nežymūs, kad į juos gali būti neatsižvelgiama atliekant skaičiavimus, o tokie elektros grandinės elementai laikomi tiesiniais.
Tranzistoriai, veikiantys režimais, kai naudojamos tiesios sekcijos su jų srovės įtampos charakteristikomis, taip pat gali būti sąlyginai laikomi linijiniais įtaisais.
Elektros grandinė, susidedanti iš linijinių elementų, vadinama linijine elektros grandine. Tiesinės grandinės apibūdinamos tiesinėmis srovių ir įtampų lygtimis ir pakeistomis linijinėmis ekvivalentinėmis grandinėmis. Linijinės ekvivalentinės grandinės susideda iš linijinių pasyviųjų ir aktyvių elementų, kurių voltų-amperų charakteristikos yra tiesinės.Linijinėse elektros grandinėse vykstančių procesų analizei naudojami Kirchhoffo dėsniai.