рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры
- Раздел Электротехника
- /
- Основные понятия Теории электрических цепей
Реферат Курсовая Конспект
Основные понятия Теории электрических цепей
Основные понятия Теории электрических цепей - раздел Электротехника, Основные Понятия «Теории Электрических Цепей» ...
Основные понятия «Теории электрических цепей»
Электрическая цепь.
Составные части (элементы) электрической цепи можно разделить на две группы:… RiПонятие об источниках электрических
Сигналов и их основные характеристики.
Источники электрической энергии характеризуются ЭДС, напряжением, током. Для краткости вместо этих терминов ЭДС, напряжение, ток, будем использовать термин сигнал.Понятие о генераторах электрических сигналов.
Генератором называется электронное устройство, предназначенное для получения сигналов различной формы и частоты. Существуют следующие типы генераторов:Основные параметры,
Характеризующие электрический сигнал.
Мы будем рассматривать только периодические сигналы.Условные обозначение источников напряжения.
Источники напряжения (но не тока) на схемах можно обозначать различным образом. Наиболее универсальными из них являются: A стрелка показывает, что потенциал точки А в данный момент выше потенциалаЭлектронный осциллограф.
Наиболее совершенным измерительным прибором, позволяющим наблюдать кривую мгновенных значений, измерять размах, период, частоту и ряд других… Основной недостаток осциллографических измерений состоит в меньшей точности по сравнению с измерениями, выполненными с…Случай первый
T=const tu=VARСлучай второй
T-VAR ; tu – constЭлектрический ток
В металлах и их сплавах ток образуется за счет движения свободных электронов и поэтому их электропроводность называется электронной. В жидкостях и газах – как положительно, так и отрицательно заряженные ионы. …Двухполюсники
E Ri - R R Входным сопротивлением цепи, называется сопротивление на зажимах этой цепи. … Воздействие и откликПлавный делитель напряжения.
Rн EДвухпроводная линия
1 RДвухобмоточный трансформатор
1 2Усилители и другие устройства (фильтры, корректоры амплитудных и фазовых искажений).
-Активные четырехполюсники содержат источник ЭДС
По признаку линейности четырехполюсники делятся на линейные и нелинейные.
Линейные четырехполюсники содержат линейные элементы, сопротивления которых не меняются в зависимости от притекающего тока или приложенного напряжения.
Различают четырехполюсники симметричные несимметричные.
Если поменять местами входные и выходные зажимы и при этом режиме работы источника питания не изменится, то такой четырехполюсник симметричен. Сопротивление между входными зажимами 11’ – называется входным сопротивлением четырехполюсника, а сопротивление между…Напряжения на отдельных резисторах пропорциональны их сопротивлениям, т.к. токи во всех ветвях равны
сокращая на I Rэк=R1+R2+R3 ;(3) Т.е. эквивалентное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных резисторов.Любым способом определить величину и направление тока в цепи.
Выделить точки, в которых будут определены потенциалы.
Потенциал одной из точек принять равной нулю (нулевой).
Определить потенциалы остальных точек, обходя цепь по направлению тока.
При построении диаграммы по оси абсцисс откладывается в масштабе
Сопротивления в том порядке, в котором они следуют друг за другом.
По оси ординат значения потенциалы.
Выбрать условно положительное направление тока в каждой ветви и направление обхода в контурах.
По первому закону Кирхгофа составляется уравнений на единицу меньше, чем количество узлов n-1, где n- количество узлов.
Определить количество элементарных контуров в цепи. Составить по второму закону Кирхгофа m-уравнений, где m- число элементарных контуров.
Но составление этих уравнений можно производить не только по элементарным, но и по любым контурам, при этом надо помнить, чтобы количество уравнений составленных по второму закону Кирхгофа равнялось количеству элементарных контуров m.
Причем по второму закону Кирхгофа составляются независимые уравнения.
Каждое последующее уравнение будет независимым от предыдущих, если в данный контур входит, хотя бы один участок схемы, который не входит в уже использованный контур.
Сумма (n-1)+m=количеству ветвей, а значит и токов подлежащих расчету.
Подставить числовые значения в систему уравнений и решить.
Нанести на схему действительное направление токов.
Пример составления уравнений:Соединены посл.
R3 и R4 тоже соед. последовательно Дано: R=14 Ом; R1=10 Ом; R2=2,5 Ом; R3=5Ом; R4=20 Ом; ПриравняемРис 2.
|
Отметим, что представление реальных источников электрической энергии в виде двух схем замещения является эквивалентным представлением относительно внешнего участка цепи: в обоих случаях одинаковы напряжения между выводами источника.
Однако энергетические соотношения в двух схемах замещения не одинаковы. Нe равны между собой мощности, развиваемые источником напряжения (Рис. 1) EI и источником тока (Рис. 2) J.I , а также мощности потерь RiI2 = RiI02
Преобразование ИТ в ИН и наоборот.
При расчете электрической цепей удобно заменять реальный источник тока в эквивалентный реальный источник напряжения и наоборот.
Источник ЭДС и источник тока (Рис. 1 и Рис. 2) эквивалентны, если при работе на одинаковое сопротивление нагрузки Rн, ток в этих нагрузках будет одинаковым.
Условие эквивалентности источника тока и напряжения:
1. У эквивалентных источников при любом режиме работы внутренние сопротивления одинаковы.
2. При замене реального источника напряжения в эквивалентный реальный источник тока внутреннее сопротивление источника напряжения подключается параллельно источнику тока и ток источника тока равен частному от деления ЭДС (Е) источника ЭДС на его внутреннее сопротивление.
J
| Вывод данной формулы | |
| Преобразование ИТ в эквивалентный ИН | В режиме х.х. E=Uх.х. и Uх.х.=I.Ri, т.е. E=IRi |
| Преобразование ИН в ИТ | В режиме к.з.
U=0,  , E=U+IRi
|
3. При замене реального источника тока в эквивалентный источник ЭДС внутреннего сопротивления подключается последовательно к источнику ЭДС и ЭДС (Е) равна
Е= J.Ri
4. Идеальный источник тока нельзя заменить идеальным источником напряжения.
|
5. Идеальный источник напряжения нельзя заменить идеальным источником тока.
|
Особенности расчета цепей, содержащих ИТ.
1.Если в схеме параллельно источнику тока включить один резистор, то источник тока преобразуется в эквивалентный источник напряжения. Схема перечерчивается, и дальнейший расчет производится методами расчета простой и сложной цепи.
1)
|
Преобразуем схему:
|
2)
|
Преобразуем схему:
|
Управляемые источники тока и напряжения.
Идеальные источники тока и напряжения могут быть либо неуправляемые (независимые) либо управляемые (зависимые)
|
Управляемый источник тока или напряжения - это идеализированный активный элемент, имеющий три или четыре вывода, и у которого выходные токи и напряжения зависят от входных токов и напряжения. Такие активные элементы называют преобразователям мощности.
Прообразом подобных элементов являются электронные усилители.
В идеальных управляемых источниках (преобразователях мощности) к выходным зажимам 2, 0 (а) или 2, 2’ (б) подключен зависимый идеальный источник напряжения или тока. На входе же данного идеального преобразователя потребляемая мощность должна равняться нулю. С этой целью входные зажимы 1, 0 или 1, 1’ идеального преобразователя мощности размыкают (режим холостого хода) или замыкают накоротко (режим короткого замыкания).
При указанных ограничениях получается четыре разновидности идеальных управляемых источников (преобразователей мощности).
а) Источник напряжения, управляемый напряжением ИНУН.
|
∞ называется ОУ 
Напряжение 
этого источника является определённой функцией управляющего напряжения 
.
Зависимая ЭДС (
) пропорциональна напряжению в управляющей цепи 
.
Здесь 
– безразмерный коэффициент пропорциональности называемый коэффициентом усиления по напряжению.
б) Источник напряжения, управляемый током ИНУТ.
|
Напряжение этого источника является функцией управляющего тока i1.
Зависимая 
пропорциональна току в управляющей цепи i1.
z0 – коэффициент пропорциональности имеет размерность
сопротивления. (Ом)
в) Источник тока управляемый напряжением ИТУН.
|
Ток i2 этого источника есть заданная функция управляющего напряжения 
.
yo– коэффициент пропорциональности имеет размерность
проводимости. (См)
Примером ИТУН может служить электронная лампа, полевой транзистор, операционный усилитель.
г) Источник тока, управляемый током ИТУТ.
|
Ток i2 этого источника является определённой функцией управляющего тока i1
– безразмерный коэффициент усиления по току.
Параметры 
, z0, у0, в линейных преобразователях мощности являются постоянными. Знаки их могут быть как положительными, так и отрицательными. Отрицательное значение параметра означает соответствующее изменение полярности задающего напряжения или направления задающего тока зависимых источников на рисунках.
Операционный усилитель.
Идеальный операционный усилитель ОУ – это некоторый функциональный блок, выполненный в едином технологическом цикле.
Идеальный операционный усилитель ОУ является идеальным преобразователеммощности (управляемым источником)типа ИНУН с 
Реальный ОУ представляемсобой многокаскадныйтранзисторный усилитель,выполненный ввиде интегрального блока, у которого коэффициент усиления имеет значение порядка
и практически выполняются требования,предъявляемыеквыходномуивходномусопротивлениямИНУН:
Z
Z
Количествотранзисторовв ОУ от 19 до 25.
ТочнокоэффициентусиленияОУ никогда неизвестен, но знать его нет никакой необходимости,что будет видно из последующего материала.
ОУ условно показывается
|
В.
В общемслучаеприподведениивходныхнапряженийк обоим входам ОУ выходное напряжение будет определяться
(1)
ИмеютсяконструкцииОУснесколькимивходами.Длянихввыражении(1)надоподставитьсуммувсехвходныхнапряжений,т.е. онимогутбытьсумматораминапряжений.
Эквивалентная схема ОУ для прямого входа будет иметь вид:
|
Для инверсного входа в эквивалентной схеме меняются либо направления ЭДС, либо знак 
. Это обеспечивает инверсию выходного напряжения, т.е. изменения его фазы на угол 
.
Т.к. работа ОУ сводится к тому, что питающее напряжение изменяется по закону входного напряжения, следовательно, нельзя на выходе ОУ получить напряжение, превышающее напряжение источника питания.
откуда
Важнейшим обстоятельством является то, что вследствие весьма большого коэффициента усиления 
. Напряжение на выходе достигает своего максимального значения (10-20 В), при весьма малых напряжениях на входе.
Действительно, если
|
Во всех теоретических расчетах коэффициент усиления принимают за 
, а напряжение ток на входе за близкие к нулевому:
; 
Померить входное напряжение U1 ОУ практически ничем нельзя. Все соотношения, которые будут выводиться для ОУ, справедливы до тех пор и в таких пределах, при которых выходное напряжение U2 меньше или равняется Uпит
|
становится больше 
,
Граничная частота ОУ
Каждый ОУ, как любая пассивная и активная цепь имеет граничную частоту 
Под граничной частотой понимается частота, на которой коэффициент передачи по напряжению составляет 0,707 от максимального коэффициента передачи.
У УО 140 УД8 
=1МГц, более современными аналогами являются
544 УД 1=1 МГц
На практике их можно использовать на частотах в два раза меньше граничной.
544 УД 2 =15 МГц
574 УД 1=15 МГц
Цепи обратной связи.
Большинство электронных схем, используемых в связи, охватываются так называемой обратной связью (ОС)
Обратной связью называют подачу на вход усилителя некоторой части сигнала с его выхода.
(передаточную характеристику), входные характеристики (сопротивление) и ряд других качественных характеристик. Различают два вида ОС: Отрицательную и положительную.– Конец работы –
Используемые теги: основные, понятия, Теории, электрических, цепей0.083
Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Основные понятия Теории электрических цепей
Что будем делать с полученным материалом:
Если этот материал оказался полезным для Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:
| Твитнуть |
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Реклама
Информация в виде рефератов, конспектов, лекций, курсовых и дипломных работ имеют своего автора, которому принадлежат права. Поэтому, прежде чем использовать какую либо информацию с этого сайта, убедитесь, что этим Вы не нарушаете чье либо право.
© copyright 1999 - 2024 allRefs.net. Все права защищены. Страница сгенерирована за: 0.194 сек.
Новости и инфо для студентов