1.7.2 Метод нахождения тока в нелинейных цепях (метод) нагрузочной характеристики
Данный метод используют для нахождения тока через нелинейное сопротивление.
-
Рисуют схему замещения источника (рис. 1.11 а) и нелинейного элемента;
Рис. 1.11 – Схема замещения источника
и нелинейного элемента (а) и его ВАХ (б)
-
Определяют ЕДС эквивалентного генератора
и его внутреннее сопротивление
.
Из схемы следует, то напряжение на клеммах источника равно:
.
(1.1)
Ток в цепи соответственно равен:
;
-
Строят нагрузочную характеристику по уравнению (1.1). При токе I = 0 напряжение на клеммах равно
,
при напряжении U = 0,
ток равен току короткого замыкания
.
Через эти две точки проводят прямую линию. Это и есть нагрузочная характеристика;
-
На этом же графике строят ВАХ нелинейного элемента (по табличным данным – по точкам);
-
Точка пересечения ВАХ элемента и нагрузочной прямой определяет рабочий ток через элемент и падение напряжения на нем.
1.7.3 Последовательное и параллельное соединение нелинейных элементов
Последовательное соединение двух элементов
При последовательном соединении ток в обоих элементах один и то же, а падения напряжения складываются.
Поэтому строят суммарную кривую
(рис. 1.12).
Эта суммарная кривая проходит ниже ВАХ каждого элемента.
Далее рабочий ток находят по вышеизложенной методике как для одного элемента.
Рис. 1.12 – Электрическая схема
последовательно соединенных нелинейных резисторов (а)
их вольт-амперные и нагрузочные характеристики (б)
Параллельное соединение двух элементов
При параллельном соединении напряжение
на обоих элементах одно и то же, а токи
складываются, поэтому строят суммарную
кривую
(рис. 1.13).
Эта суммарная кривая проходит выше ВАХ каждого элемента.
Далее ток находят по вышеизложенной методике как для одного элемента.
а б
Рис. 1.13 – Электрическая схема параллельно соединенных нелинейных резисторов (а), вольт-амперные и нагрузочные характеристики (б)
Вероятные вопросы интернет тестирования по теме 1.7
-
ВАХ это зависимость:
а)
; б)
;
в)
;
г)
.
Ответ
(в)
-
При параллельном соединении нелинейных сопротивлений:
а) суммарная кривая проходит выше ВАХ каждого элемента;
б) суммарная кривая проходит ниже ВАХ каждого элемента;
в) суммарная кривая это прямая линия ниже ВАХ каждого элемента;
г) суммарная кривая равная разности двух кривых.
Ответ (а)
-
При последовательном соединении нелинейных сопротивлений:
а) суммарная кривая проходит выше ВАХ каждого элемента;
б) суммарная кривая проходит ниже ВАХ каждого элемента;
в) суммарная кривая это прямая линия ниже ВАХ каждого элемента;
г) суммарная кривая равная сумме двух кривых.
Ответ (б)
2 Основные определения и методы расчета линейных электрических цепей переменного тока
2.1 Элементы цепей переменного тока
Емкость –
,
[Кл/В = Фарада], [Ф].
Емкость плоского конденсатора :
где е0 - электрическая постоянная (е0= 8,854 10-12Ф/м);
еr- относительная диэлектрическая проницаемость среды заполняющей конденсатор;
d-расстояние между пластинами конденсатора.
Рис. 2.1 – Условно графическое обозначение емкости
Напряжение на конденсаторе:
,
где
ток через конденсатор.
Параллельное соединение конденсаторов
.
Последовательное соединение конденсаторов
.
Энергия электрического поля запасенная в конденсаторе:
.
Индуктивность
;
[Вебер/А = Генри],[ Гн].
Рис. 2.2 – Условно графическое обозначение индуктивности
Ток индуктивности:
где
– напряжение на индуктивности.
Последовательное соединение индуктивностей
.
Параллельное соединение индуктивностей
.
Энергия магнитного поля запасенная в
катушке индуктивности:
.
Резистивный элемент R (сопротивление) совпадает с резистивным элементом цепей постоянного тока.
Рис. 2.3 – Условно графическое обозначение резистивного элемента
Вероятные вопросы интернет тестирования по теме 2.1
-
При параллельном соединении конденсаторов суммарная емкость равна:
(а) сумме всех емкостей
(б) сумме обратных величин емкостей
(в) произведению емкостей
Ответ (а)
-
При последовательном соединении конденсаторов суммарная емкость равна:
(а) сумме всех емкостей
(б )обратной величине от суммы проводимостей емкостей
(в) произведению емкостей
Ответ (б)
-
При параллельном соединении индуктивностей суммарная индуктивность равна:
(а) сумме всех индуктивностей
(б) произведению индуктивностей
(в) сумме обратных величин индуктивностей
(г) обратной величине от суммы проводимостей индуктивностей
Ответ (г)
-
При последовательном соединении индуктивностей суммарная индуктивность равна:
(а)обратной величине от суммы проводимостей индуктивностей
(б сумме всех индуктивностей
(в) произведению индуктивностей
(в) сумме обратных величин индуктивностей
Ответ (б)
3.Ток через индуктивность и напряжение на индуктивности связаны соотношением
(а):
(б):
(в)
(г)
Ответ (г)
4.Ток через емкость и напряжение на емкости связаны соотношением
(а):
(б):
(в)
(г)
Ответ (б)