Активні і пасивні двухполюсники.
Активні - двухполюсник, що містить джерела електричної енергії або містить нескомпенсовані джерела (сумарна дія яких не дорівнює нулю). Активний двухполюсник поводиться як генератор. Знаходяться всередині нього нескомпенсовані джерела віддають енергію в зовнішній ланцюг.
Пасивні - двухполюсник, який не містить джерел енергії або містить компенсувати джерела (сумарна дія яких дорівнює нулю). Пасивний двухполюсник є споживачем енергії і може бути замінений еквівалентним опором, величина якого дорівнює вхідному опору двухполюсника.
Схема заміщення пасивного двухполюсника представляється у вигляді його вхідного опору:
Схема заміщення активного двухполюсника представляється еквівалентним джерелом з ЕРС Ее і внутрішнім опором r0е. навантаженням для якого є вхідний опір пасивного двухполюсника Rвх = Rн.
Робота активного двухполюсника під навантаженням Rн визначається його ВАХ (зовнішньої), рівняння якої для даної ланцюга запишеться у вигляді:
Закон Ома для активної ланцюга.
Активною, називається ланцюг, що містить мінімум 1 джерело ЕРС або струму.
Між точками b і c включений джерело ЕРС, тому потенціал точки з відрізняється від потенціалу точки b на величину ЕРС.
Стрілка джерела показує напрямок збільшення потенціалу, відповідно потенціал точки з нижче потенціалу точки b.
Між точкою а й з включено опір. Потенціал точки а відрізняється від потенціалу точки з на величину I * R.
Струм направлений від більшого потенціалу до меншого, тому потенціал точки а більше ніж потенціал точки с. таким чином потенціал точки а =.
Мал. 1.Загальні вид чотириполюсника.
До входу чотириполюсника (1-1) приєднаний джерело електричної енергії з задає напругою і внутрішнім опором. До вихідних затискачів (2-2) приєднана навантаження з опором. На вхідних затисках діє напруга. на вихідних- . Через вхідні затиски протікає струм. через вихідних -.
Чотириполюсник - це частина схеми довільної конфігурації, що має дві пари затискачів, зазвичай звані вхідними та вихідними.
Прикладами чотириполюсника є трансформатор, підсилювач, потенціометр та інші електротехнічні пристрої, у яких можна виділити дві пари полюсів.
Пасивний чотириполюсника - це чотириполюсника, який не містить джерел енергії, або містить компенсувати джерела енергії.
Частотні характеристики чотириполюсника для коефіцієнта передачі струму Кi: а) АЧХ для Кi; б) ФЧХ для Кi.
Режим холостого хода- опір навантаження одно нескінченності
Режим короткого замиканія- опір дорівнює нулю
До четирехполюстнікам можна віднести трансформатор
8. Незалежні і залежні (керовані) джерела напруги і струму мають 4 види: Итут, Ітун, ІНУН, інут
Ітун - Джерело струму керований напругою (нескінченно великі вхідний і вихідний опору; мінус, тому що прийнято інший напрямок струму I2)
ІНУН - Джерело напруги керований напругою (нескінченно великий вхідний опір і нескінченно мале вихідний)
Інут - Джерело напруги керований струмом (нескінченно малі вхідний і вихідний опору)
Квиток 10 .Пассівние ідеалізовані елементи ел. ланцюга: опір, ємність, індуктивність.
Елементом електричного кола називають ідеалізоване пристрій, що відображає будь-яка з властивостей реальної електричного кола.
У теорії електричних ланцюгів розрізняють активні і пасивні елементи. Перші вносять енергію в електричну ланцюг, а другі її споживають.
До пасивних елементів електричних ланцюгів відносять:
1) Резистивний елемент (враховує перетворення електричної енергії в інші види енергії). Володіє Опором - R (Ом)
У найпростішому випадку провідника довжиною l і перетином S його опір визначається виразом:
2) Індуктивний елемент (враховує енергію магнітного поля котушки, а також ЕРС самоіндукції). Володіє індуктивністю - L (Гн)
Індуктивність визначається відношенням потокосцепления до струму, що протікає по витків котушки.
3) Ємнісний елемент (враховує енергію електричного поля конденсатора).
Конденсатор - це пасивний елемент, який характеризується ємністю. Для розрахунку ємності необхідно розрахувати електричне поле в конденсаторі. Ємність визначається відношенням заряду q на обкладках конденсатора до напруги u між ними.
Еквівалентна схема з пасивними ідеалізованими елементами виглядає так:
Квиток 11.Актівние ідеалізовані елементи ел. ланцюга: джерело напруги, джерело струму. Умови еквівалентності джерела напруги і джерела струму.
Елементом електричного кола називають ідеалізоване пристрій, що відображає будь-яка з властивостей реальної електричного кола.
У теорії електричних ланцюгів розрізняють активні і пасивні елементи. Перші вносять енергію в електричну ланцюг, а другі її споживають.
Активними називаються елементи ланцюга, які віддають енергію в ланцюг, тобто джерела енергії. Існують незалежні і залежні джерела. Незалежні джерела: джерело напруги (ЕРС) і джерело струму.
Джерело напруги (ЕРС) - ідеалізований елемент електричного кола, напругу на затискачах якого не залежить від протікає через нього струму.
Внутрішній опір ідеального джерела напруги (ЕРС) = 0
Ідеальний джерело ЕРС має маленьким опором.
Джерело струму - це ідеалізований елемент електричного кола, струм якого не залежить від напруги на його затискачах.
Ідеальний джерело струму має нескінченно великим внутрішнім опором.
А реальне джерело струму має великий, але кінцевий опір.
Квиток 12.Последовательное, паралельне і змішане з'єднання резисторів. Визначення еквівалентного опору, напруги та струму на окремих резисторах.
Резистор - пристрій, що володіє опором (R). Встановлюється в ланцюг для зниження струму (I).
Існують три види з'єднання:
1) Послідовне.
При послідовному з'єднанні:
а) Сила струму (I) у всіх ділянках ланцюга однакова
б) Напруга у зовнішній ланцюга дорівнює сумі напруг окремих ділянок.
в) Еквівалентнаопір визначається:
При паралельному з'єднанні:
а) Струм, до і після розгалуження однаковий і дорівнює сумі струмів окремих ділянок.
б) Напруга в усіх ділянках ланцюга однаково
U = U1 = U2
в) Загальна еквівалентний опір визначається:
3) Змішане з'єднання.
Змішане з'єднання резисторів є комбінацією послідовного і паралельного з'єднання. Іноді подібну комбінацію називають послідовно-паралельним з'єднанням.
Напруга, струм і еквівалентний опір ланцюга при змішаному сполученні зазвичай визначають методом перетворення, при якому складний ланцюг послідовними етапами перетворюють в найпростішу.
Спочатку визначають характеристики послідовно включених резисторів, а потім визначають характеристики паралельно включених опорів.
Даний закон дуже зручно застосовувати для гілки електричного кола. Дозволяє визначити струм гілки при відомому напрузі між вузлами, до яких ця галузь підключена. Також дозволяє буквально в одну дію розрахувати одноконтурну електричний ланцюг.
При застосуванні закону Ома попередньо слід вибрати напрямок струму в гілці. Вибір напрямку можна здійснити довільно. Якщо при розрахунку буде отримано від'ємне значення, то це означає, що реальний напрям струму протилежно обраному.
Для гілки, що складається тільки з резисторів і підключеної до вузлів електричної цепіa і b (див. Рис.) Закон Ома має вигляд:
Співвідношення (1.15) написано в припущенні, що обраний напрямок струму в гілці від вузла a до вузла b. Якщо ми виберемо зворотний напрямок, то чисельник буде мати вигляд: (Ub-Ua). Тепер стає зрозуміло, що якщо в співвідношенні (1.15) виникне ситуація, коли Ub> Ua то отримаємо від'ємне значення струму гілки. Як уже згадувалося вище, це означає, що реальний напрям струму протилежно обраному
Перший закон Кірхгофа
Даний закон застосуємо до будь-якого вузла електричного кола.
Перший закон Кірхгофа - алгебраїчна сума всіх струмів, що сходяться у вузлі дорівнює нулю.
Токи, наравленние до вузла, умовно приймаються позитивними, а спрямовані від нього - негативними (або навпаки). На малюнку нижче зображено приклад застосування першого закону Кирхгофа для вузла, в якому сходиться 5 гілок.
Більш зрозуміла для розуміння інше формулювання першого закону Кірхгофа: сума струмів, спрямованих до вузла електричного кола дорівнює сумі струмів, спрямованих від нього.
Другий закон Кірхгофа
Даний закон застосуємо до будь-якому замкнутому контуру електричного кола.
Другий закон Кірхгофа - в будь-якому контурі електричного кола алгебраїчна сума ЕРС дорівнює сумі алгебри падінь напруг в окремих опорах.
Для застосування цього закону на практиці, спочатку необхідно вибрати замкнутий контур електричного кола. Далі в ньому довільно вибирають напрямок обходу (за годинниковою стрілкою, або навпаки). При записи лівій частині рівності ЕРС, напрямки яких збігаються з обраним напрямом обходу, приймаються позитивними, в зворотному випадку - негативними. При записи правій частині рівності позитивними вважають падіння напруги в тих опорах, в яких вбрання позитивний напрямок струму збігається з напрямком обходу. В іншому випадку, падіння напруги слід привласнити знак "мінус".