Bessonov2 (1063916), страница 24
Текст из файла (страница 24)
д. Формула (15.31) позволяет определить постоянную составляющую напряженности поля Но через постоянную составляющую тока 1о. Формула (15.32) позволяет найти Н, через (,„и т. д. (15.34) Н = азЦЗВ. В (!5.34) Н выполняет ту же функцию, что у в (15.1), а  — ту же, что и х. На основании аналогии между (15,34) и (15.1) ясно, что характеристики управ- ф 15.25. ВАХ управляемой нелинейной индуктивной катушки по первым гармоникам. Под ВАХ управляемой нелинейной индуктивной катушки по первым гармоникам будем понимать зависимость действующего значения первой гармоники переменного напряжения У, на обмотке ы, от действующего значения первой гармоники переменного тока (, при постоянном токе то, взятом в качестве параметра. Как уже указывалось в ~ 15.21, ВАХ нелинейной индуктивной катушки можно получить опытным путем с помощью схемы (рис. 15.14, а) или расчетным.
Рассмотрим расчетный путь, основанный на использовании обобщенных характеристик (см. $15.23). Пусть зависимость между мгновенным значением напряженности магнитного поля Н и мгновенным значением магнитной индукции В выражается гиперболическим синусом: ляемой нелинейной индуктивной катушки по первым гармоникам полностью совпадают с характеристиками на рис. !5.15, б, если рх заменить на Рв , у, /2а — на Н! /2а, параметр уо/а — на Н /а. Из (15.25) следует, что или (15.35) Кроме того„из (15.32) имеем 11 = ~Г211 = и! 1/ и Следовательно, (15.37) Ньи арф 2а в! На основании (15.31) (15.38) Но а1 1 о Таким образом, для перехода от семейства кривых в безразмерных единицах рв~ = ~(Н! /2а) при параметре Но/а к семейству кривых и! — — ~(1~) при параметре 1о нужно масштаб по оси ординат изменить в оив,Я/Я~~2 раз, масштаб по оси абсцисс — в а1/во раз.
Пример 151. Управляемау нелинейная индуктивная катушка (рис. 15.16) имеет следующие данные: 5=2,2 см; 1=25 см; ы =250; жо — — 1775. Аналитическое выражение кривой намагничивания Н=0,71з)т5,75 В. Воспользовавшись кривыми рх,„= Ду!„,/(2а)1 при параметре уо/а (см. Рис. 15.15, б), построить семейство ВАХ по первым гармоникам и! — — 1(1!) при параметре 1о. Р е ш е н и е. Подсчитаем коэффициент для перехода от 8х к напряжению и: ыгв! э 314 250.2,2-10 р)~2 5,75 ~2 Таким образом, при переходе от !)х к напряжению и масштаб по оси ординат на рис.
15.15, б должен быть увеличен в 2,13 раза. Определим коэффициент для перехода от Н! /(2а) к действующему значению первой гармоники тока: а11~2 / ж! — — 0,71-0,25-~2/250 = 10 Следовательно, масштаб поосн абсцисс должен быть изменен в 10 раз. Коэффициент для перехода от Но/а к току 1о а1/ио —— 0,71.0,25/1775 =!О 4. 474 Семейство ВАХ изображено на рис.
15.18. В литературе, посвященной электрическим цепям с нелинейными индуктивными элементами, используют термин "индуктивное сопротивление" нелинейной индуктивной катушки по первой гармонике. Под индуктивным сопротивлением по первой гармонике понимают отношение действующего значения первой гармоники напряжения и! на зажимах индуктивной катушки, включенной в цепь переменного тока, к действующему значению первой гаРмоники тока 1п пРотекающего чеРез нее: Х~ — — и, /1п где Х~ — фУнкциЯ напРЯ- жениЯ и~ и тока подмагничиваниЯ 1о.
Изменение Х ! в фУнкции и! пРи 1о — — сопз1 и Х! и,ы 004 йдЕ ДМ 0,1 ~,774741,А Рис. 15.18 в функции /о при У! —— сопя( можно проанализировать, воспользовавшись кривыми на рис. 15.18. Если (/! — — 8,52 В, то при 1о — — О, У~ — — 0,01 А и, следовательно, Х ! — 8,52/0,01=852 Ом. При Уо — — 0,01 А Х~ — — 8,52/0,084=101 Ом. При /о — — 0,015 А Х~ — — 66,5 Ом. Таким образом, изменяя ток подмагничивания 7о, можно управлять сопротивлением Хп Пример 152.
Обмотка ы, управляемой индуктивной катушки примера 152 подключена к источнику синусойдального напряжения У~ —— 12,2 В (7=50 Гц). Обмотка управления ие подключена к источнику постоянной ЭДС Ео —— 1 В. Резистивное сопротивление цепи подмагничивания !то — — 50 Ом. Определить амплитуду переменной составляющей В и постоянную составляющую Во магнитной индукции. Р е ш е н и е. По формуле (15.25), Вм — — 1 Тл", ()Вщ — — 5,75.
12,2 /2 2п.50*250.2,2.10 4 Постоянная составляющая тока 1о — — Ео/!то — — 1/50=0,02 А. Постоянная составляющая напряженности поля Но/а = 1ово/! = 141,5 А/м. Параметр Но/а=141,5/0,71=200. По формуле (15.17), 200 РВо ~В = Агам . =1,86; Во — — — 0,324Тл. Хо (/5,75) $15.26, ВАХ управляемого нелинейного конденсатора по первым гармоникам. Кулон-вольтную характеристику нелинейного конденсатора приближенно можно описать гиперболическим синусом: и = аз!фд. (15.39) Пусть заряд д = до+ а $1ПЫ, где 1,1о — постоянная составляющая заряда; Я~ — амплитуда первой гармоники заряда.
При этом напряжение на конденсаторе имеет постоянную составляющую (/о, а также первую и высшие гармоники. Формулы (15 12) — (15.15) можно распространить на нелинейный конденсатор, если заменить уо на (/о, у~ на У~ ', х~ на 1~~; хо на (1о. В соответствии с этим постоянная составляющая напряжения на конденсаторе (15.40) Первая гармоника напряжения 2асЦИ1о1 у.11(/И )1з1пЫ. Ток через конденсатор ранен дд/д1. Следовательно, первая гармоника тока через него д — ф а1пв1) = е9 созЫ. Ее амплитуда в9,=Щ /р, а действующее значение в 1Г2раз меньше: Ц~~2 ' (15.41) 0 Уо 1/~ = — ~Ф 1/о = — с~. 1 2 ' о Следовательно, для перехода от семейства кривых р9 = ДО, /(2а)] при параметре 0о/а к семейству кривых 71 —— ~(01) при параметре Уо необходимо масштаб по оси ординат изменить в в/(Щ1Г2) раз, по оси абсцисс — в к1Г2 раз, параметр — в а раз. Подобно тому как для нелинейной индуктивной катушки вводят понятие индуктивного сопротивления по первой гармонике (см.
$ 15 25), для нелинейного конденсатора вводят понятие емкостного сопротивления по первой гармонике: Х1 — — У,//п где 0~ — действующее значение первой гармоники напряжения на конденсаторе; !~в действующее значение первой гармоники тока через нелинейный конденсатор; Х~— функция 01 н Уо. Рассмотрим элементы теории транзисторов и применение последних в электрических цепях.
В настоящее время применяют транзисторы двух типов: биполярные и полевые. Физические основы работы их различны. Сначала обсудим вопросы, относящиеся к биполярным транзисторам, а затем (см. $15.35 — 15.37) — к полевым. ф 15.27. Основные сведения об устройстве биполярного транзистора. Биполярным его называют потому, что его работа обусловлена носителями обеих полярностей. Транзистор представляет собой трехслойную структуру р-п-р или п-р-и-типа.
Схематически структура р-и-р-типа пояснена на рис. 15.19; а, где знаком плюс в р-области обозначены носители положительных зарядов, знаком минус в и-области — носители отрицательных зарядов. Оба переходных слоя между р- и и-областями обладают односторонней проводимостью. Ток через каждый из этих слоев может проходить 476 Под ВАХ управляемого нелинейного конденсатора по первым гармоникам будем понимать зависимость действующего значения первой гармоники тока через конденсатор 1~ от действующего значения первой гармоники напряжения У1 при параметре 1/о. На основании записанного соответствия между 0о и цо и О, и у, и т.
д. можно утверждать, что семейство кривых Я = Д1/1„,/(2а)1 при параметре 0о/а полностью повторяет семейство кривых рхп = ~ [у1 /(2а)1 при параметре уо/а, изображенное на рис. 15.15, б. Для перехода от семейства кривых ф~ = ~(1/~ /2а) к семейству ВАХ управляемого нелинейного конденсатора по первым гармоникам следует учесть формулу (15.41) и то, что действующее значение первой гармоники напряжения иа конденса- торе Ое~дая у-всласть дтпл ~-пласт а! Рис. 15.19 практически в том случае, когда потенциал р-области выше потенциала п-области. У транзистора имеется три вывода.
В транзисторе р-и-р-типа первый вывод от первой р-области — называют коллектором, второй вывод — от второй р-области — эмиттером, третий вывод — от п-области — базой. На электрических схемах транзистор р-и-р-типа изображают, как показано на рис. 15.19, б, а транзисторы л-р-п-типа — в соответствии с рис. 15.19, в. ф 15.28.
Основные способы включения биполярных транзисторов в схему. Различают три основных способа включения триодов в схему в зависимости от того, какой из электродов транзистора является общим для управляющей и управляемой цепей. На рис. 15.20, а изображена схема с общей базой, на рис.
15.20, б — схема с общим эмиттером, на рис. 15.20, в — схема с общим коллектором. Во всех схемах ń— источник ЭДС в цепи нагрузки; Е, — источник ЭДС в цепи управления. Для всех схем, в которых используют транзисторы типа р-п-р, полярность источников ЭДС должна быть такой, чтобы коллектор имел отрицательный, а эмиттер положительный потенциал относительно базы. Для создания смещения на базе транзистора (напряжение У„,) вместо отдельной ЭДС Е„(рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
