Попов В.П. Основы теории цепей (1985) (1092095), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

Напряжение этого источника и — функция управляющего тока 1„ир (в частном случае управляющим током может быть ток источника 1, тогда управляемый источник напряжения представляет собой двухполюсный элемент); в) источник тока, управляемый напряжен и е м (рис, !.18, в). Ток !этого источника есть заданная функция управляющего напряжения и„ир (в частном случае управляющим напряженнем может быть напряжение источника и); г) источник тока, управляемый током (рис. 1.! 8, г).

Ток такого источника является определенной функцией УпРавлающего тока 1трр. 8 теории целей к управляемым источникам относят только те, лараметр которых зависит от действующих в цели токов и налряваений, Источники, параметр которых зависит от какой-либо неэлектрической величины, не связанной с токами или напряжениями рассматриваемой цепи, относят к неуправляемым.

Внд функциональной зависимости между током или напряжением управляемого источника и управляющим воздействием в принципе может быть произвольным, однако в теории цепей и во всех ее прил ло. жеииях наибольшее распростраиеиие получили л и и е й и о ч н' р а в л ь е м ы е источники, параметр которых у прямо пропорцио» леи управляющему воздействию х: у= «унрХ Коэффициент пропорциональности между параметром источиика е или 1 и внешним воздействием называется к о э фф и ц иск т о м у п р а в л е и и я К р. В зависимости от типа источника это коэффициеит может иметь размерность сопротивления (источиик иа пряжеиия, управляемый током), проводимости (источиик тока, управ.

ляемый напряжением) или быть безразмерной величиной (источиик иа. Сзс з С Рис, !!й Ннзкочестотиые зививялеитиые схемы биполярного (а) и нолевого (б) транзисторов пряжеиия, управляемый напряжением, и источник тока, управляемый током). Гсли управляющее воздействие линейно управляемого источника равно нулю, то параметр источиика также будет равен нулю.

Таким образом, линейно управляемые источники немагупготдавать энергию в отсутствие управляюи(его воздействия. Управляемые источники тока и напряжения широко используют пря построеиии эквивалентных схем различных электровакуумиых и полупроводниковых приборов (рис. 1.19). $ Ь4. ТОПОЛОГИЯ ЦЕПЕП Электрические схемы. Основные определеиия Электрическая схема — это условное графическое изображение электрической цепи, В связи с тем что в теории цепей рассматривают исключительно эквивалентные схемы, в дальнейшем под терлсином «электрическая схема» или проста «схел~а» будем ионилиипь имени~ эквивалентную схему электрической цепи. Схема электрической цеп" определяет, таким образом, состав идеализироваипых активных пассивных элементов моделирующей цепи, замешающей исследуему~ цепь в рамках рассматриваемой задачи, параметры этих элемеитов " способ их соединения между собой.

Помимо идеализированных активных и пассивных элементов иа схемах электрических цепей изображаются также и д е а л и з и р о ванные вспомогательные элементы: выводы це пи или ее частей, соединительные проводники и элементы коммута К э л е м е н т а м к о м м у т а и и и относят элементы, позпии. ющие изменять количество идеализированных пассивных и активволяющ ных эл элементов, их параметры или способ соединения (переключатели, ключ~ чи и т.

д.). При построении моделирующих цепей и изображении их сх схем предполагается, что идеализированные вспомогательные .лемент „ты не способны запасать электрическую энергию или преобразовывать ать ее в дрУгие виды энергии, т. е. они не обладают сопротивлением, емкостью нлн индуктивностью. Поэтому, если реальные вспомогательные элементы электрической цепи характеризуются паразитными параметрамн (сопротивлением, емкостью или индуктивностью), значения которых существенны в рамках решаемой задачи, то эти элементы (ю Я~ и (иг ъ ~пс с ч б) а) Рис, 1.20. Схемы иерагветвлеииой (а) и рааветвлеиипй (б) элек- трических цепей следует представить их моделирующими цепями, составленными из идеализированных вспомогательных элементов и соответствующих идеализированных пассивных элементов.

Способ изображения .идеализированных активных, пассивных и вспомогательных элементов и их взаимное расположение на схеме ие оказывают влияния на характер электрических процессов в исследуемой цепи. При необходимости на схеме указывают положительные направления токов и напряжений: для токов через внешние выводы цепи или через ее элементы — стрелками непосредственно на соединительных проводниках или выводах (рнс. 1.20); для напряжений на отдельных элементах или участках цепи — стрелками между выводами соответствующих элементов или участков цепи (рис. 1.20, б). Положительные направления напряжений на пассивных элементах, а также на идеализированных активных элементах на схемах, как правило, не указывают, рядом со стрелками, указывающими положительные направления ~оков нли напряжений, проставляют их условные буквенные обозначения, например )я, ис, и,,, ...

или 1„(„и„..., где индексы представляют собой либо буквенные обозначения соответствующих элементов, либо порядковые номера тонов и напряжений. Внешние выводы отдельных участков моделирующей цепи, по аналогии с внешничи выводами реальных элементов электрической цепи, иаз взывают п о л ю с а м и. В зависимости от числа полюсов участки хи и~пей делят на двухполюсники и многополюснииик " (трехполюсники, четырехполюсники, М-полюсники). двухполюск может состоять из одного или,нескольких идеализированных двухг зна, вм ЗЗ полюсных элементов (см., например, рис.

1.9 — 1.11) или может вообще не содержать идеализированных активных и пассивных элементов (например, короткозамыкающий двухполюсник или перемычка). Важное значение в теории цепей имеют многополюсникн с четырьмя выводами — ч е ты р е х п о л юс н и к н (см. далее гл. Ь). Отметим, что цепи, моделирующие реальные двухполюсные элементы, всегда являются двухполюсникамии в то время как цепи, моделирующие )У-полюсные элементы, могут содержать менее чем Х внешних выводов. Например, пятиэлектродным электронным лампам — пентодам, имеющим в зависимости от конструкции 5 — 7 внешних выводов, соответствуют схемы замещения по переменному току с 3 — 4 выводами.

Ц 0 ш г А рл г~ 0 гп 1 я, е м и а) Рнс. 1.21. Примеры расширенного (а) и сокращенного (б) топологи- неского описания цепи В зависимости от характера соединения идеализированных двухполюсных элементов различают неразветвленные и разветвленные цепи. В н е р а з в е т в л е н и о й ц е п и (рнс. 1 20, а) через все элементы протекает один и тот же ток. В разветвленных ц си я х (рис. 1.20, б и рис. 1.21, а) токи через различные элементы могут быть неодинаковы. Соединение группы идеализированных двухполюсных элементов, прн котором через них протекает один и тот же ток, называется п ос л е д о в а т е л ь н ы м. Например, в неразветвленной цепи, схема которой представлена на рис. 1.20, а, все элементы включены последовательно ((вг = гвя = (г. = (с = 1,), а в разветвленной цепи (рнс.

1.21, а) имеется две группы последовательно включенных элементов [источник напряжения е, сопротивление ггт и индуктивность Е., (1, = (я =-- 1н)1, а также сопротивление )г'я и емкость С (1, =- (т). Соединение группы двухполюсных элементов, прн котором все элементы находятся под одним и тем же напряжением, называется п а р а л л е л ь н ы м. Так, в разветвленной цепи, схема которой приведена на рнс. 1.20, б, все элементы включены параллельно (и,= = ив- — ис= ис) Комбинация последовательного и параллельного соединений элементов называется с м е ш а н н ы м с о е д н н е н и е м (рнс.

1.21, а). В ряде случаев соединение между входящими в цепь элементами не может быть отнесено ни к последовательному, нн к параллельному, ни к смешанному. К числу таких соединений относятся соединения т р еу г о л ь н и к.о м (рис, 1.22, а) и з в е з д о й (рис. 1.22, б), которые а) (г (3) 6 (г) (г) являются частными случаями (1) соединения тт'-угольником (рис. 1.23, а) н У-лучевой звездой (рис. 1.23, б). Характер соединения меж- яз, н (с) ду идеализированными эле- н зз яз яг ментами цепи определяет ее тополог ические (3~ ) (структурные) свойства, для Описания кОТОРых рис.

1.22. Соединение сонротивлений треиспользуют понятия ветви, Угольником (о) и звездой (б) узла и контура. В е т в ь 'представляет собой участок электрической цепи, вдоль которого протекает адин и тот же ток. Она может состоять из одного или нескольких последовательно включенных идеализированных двухполюсных элементов.

Например, в электрической пепи, схема кото, рой приведена на рис. 1.21, б, можно выделить ветви, составленные из одного (ветви, содержащие сопротинление тсз или индуктивность г.з), двух (ветвь, содержащая сопротивление )г и емкость С) и трех элементов (ветвь с источником напряжения е, сопротивлением г(, и индуктивностью г,,). Так как каждую ветвь можно рассматривать как двухполюсник, то соединения ветвей можно характеризовать теми же терминами, что и соединения идеализированных двухполюсных элементов (параллельное, последовательное и т. д.).

Характеристики

Список файлов книги