Главная страница
Навигация по странице:

  • 5.2. Графический метод расчета нелинейных цепей постоянного тока

  • 6. Электрические цепи однофазного переменного тока

  • Введение Основные определения Основные пояснения и термины


    Скачать 5.72 Mb.
    НазваниеВведение Основные определения Основные пояснения и термины
    АнкорElektrotekhnika_3.rtf
    Дата20.07.2018
    Размер5.72 Mb.
    Формат файлаrtf
    Имя файлаElektrotekhnika_3.rtf
    ТипАнализ
    #21747
    страница7 из 13
    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   13

    5. Нелинейные электрические цепи
    постоянного тока

    5.1. Основные определения


    В линейной электрической цепи сопротивления ее элементов не зависят от величины или направления тока или напряжения. Вольтамперные характеристики линейных элементов (зависимость напряжения на элементе от тока) являются прямыми линиями (рис. 5.1).

      

          В нелинейной электрической цепи сопротивления ее элементов зависят от величины или направления тока или напряжения.
    Нелинейные элементы имеют криволинейные вольтамперные характеристики, симметричные или несимметричные относительно осей координат.
    Сопротивления нелинейных элементов с симметричной характеристикой не зависят от направления тока.
    Сопротивления нелинейных элементов с несимметричной характеристикой зависят от направления тока. Например, электролампы, термисторы имеют симметричные вольтамперные характеристики (рис. 5.2), а полупроводниковые диоды - несимметричные характеристики (рис. 5.3).


    5.2. Графический метод расчета нелинейных цепей
    постоянного тока


           Известные аналитические методы непригодны для расчета нелинейных электрических цепей, так как сопротивления нелинейных элементов зависят от направления и значения тока или напряжения. Применяются графоаналитические методы, основанные на применении законов Кирхгофа и использовании заданных вольтамперных характеристик (ВАХ) этих элементов. Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из двух последовательно соединенных нелинейных сопротивлений н.с.1 и н.с.2 (рис. 5.6). ВАХ 1 и ВАХ 2 приведены на рис. 5.7.



    Рис. 5.6 Рис. 5.7

    К цепи подведено напряжение U, и оно равно сумме падений напряжений на н.с.1 и н.с.2:

     

         (5.1)

        По всей цепи протекает один и тот же ток I, так как н.с.1 и н.с.2 соединены между собой последовательно. Для определения тока в электрической цепи нужно построить результирующую ВАХ цепи. Для построения этой характеристики следует суммировать абсциссы кривых 1 и 2 (аг = аб + ав), соответствующие одним и те же значениям тока. Далее, задаваясь произвольным значением тока (например, больше I' и меньше I' ) можно построить ВАХ всей цепи (рис. 5.7, кривая 3). Затем, пользуясь этой ВАХ, можно найти искомый ток всей цепи и искомые напряжения на н.с.1 и н.с.2. Для этого отложим на оси абсцисс отрезок (mu - масштаб напряжения источника питания) и проведем из точки p прямую, перпендикулярную оси абсцисс до пересечения с кривой 3. Получим отрезок np = ko. Ток (mI - масштаб тока всей цепи). Для найденного тока по ВАХ 1 и ВАХ 2 находим напряжения U1 и U2. ;     .

         При параллельном соединении двух нелинейных элементов (рис. 5.8) ток в неразветвленной части электрической цепи равен сумме токов в параллельных определенных ветвях. Поэтому при построении результирующей ВАХ всей цепи следует суммировать ординаты графиков 1 и 2 (рис. 5.9), соответствующие одним и те же значениям напряжения, так как к этим нелинейным элементам приложено одно и то же напряжение, равное напряжению внешней сети, т.е. источника питания. Например, для произвольного значения напряжения находим ординату аг точки для результирующей кривой 3.
    (аг = ав + аб)



    Рис. 5.8 Рис. 5.9

    Далее задаваясь произвольным значением напряжения больше и меньше U', можно построить ВАХ всей цепи (кривая 3). Затем, пользуясь ВАХ, можно при любом значении приложенного напряжения U (отрезок ор) найти величину общего тока I (pn = oк). Это напряжение также определяет значения токов I1 и I2 в отдельных ветвях с учетом масштаба тока mI.

            В случае смешанного (рис. 5.10) соединения расчет цепи производят в следующем порядке: сначала заменяют два параллельно соединенных нелинейных элемента одним эквивалентным; схема со смешанным соединением приводится к рассмотренной ранее схеме последовательного соединения двух нелинейных элементов.




    Рис. 5.10

    6. Электрические цепи однофазного
    переменного тока

    1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   ...   13


    написать администратору сайта