Сборник задач по ТОЭ_Ионкин (976477), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Нединей3яь)тогр имеет харакгери- У г!,',::!Ф!впбраженную на 00 60 30 ,'"~()з)(яровая 1), сопротив,,'-;31))!ейных резисторов Е ,м((увх. напряжение и ток Рис, !!.!7 рй резне! ора ... кя). В схеме рис. 11.18 ,:Ф, "Ез = 20 В, характе- ;Йелинейных элементов (симметричньге) приведены на ььзгьх НЭ1 — кРиваЯ 1; НЭ2 — кРиваЯ 2; НЭ3 — кРиваЯ 3. „,,ь)4и,токи и напряжения нелинейных элементов, ::,,)з)йФние.
Решение задачи целесообразно разделить на Сначала построим зависимости токов всех ветвей ;,~тьгго~.и гого же напряжения — в рассматриваемой схеме Узлами от Узлового иапРЯжениЯ Гьи Эти вольт- В:характеристики ;;;:::".:,~)чь; Ег — 1'. ()г) Г ь = (г г ()г) ! ьв = Г г (1г) — Е ~ вкнжены на рис, ! 1,!8Р (кривые 1, 2, 3 соответственно). 'я!!~3)~и. построении учтена снмметричносгь характеристик. Фгпго графически решим уравнение, составленное по 389 ф„; первому закону Кирхгофа. з .
((' ь) = 17 (!" ь) г 1з Я«ь) где все токи ЯвлактсЯ фУнкциЯми о.зного и тото же напрк жеиня Ет„ь. Рис. ! ! !8 Рис, ! !.!8Р Решение определяется точкой, в которой зок 1, (кривая Н равен сумме токов !, + 1, (кривая 4 на рис. 11.18Р). Для этои точки Етьь = 15 В; 1, = 0,26 А; 1, =: 0,06 А; 1з .= О," А. Напряжения на нелинейных элементах находим по характеристикам рис. !1.А: Ут = 25 В; На = 15 В: (тз = 35 В. 7 777 Рис 1! !9 Рис ! !.2О 11.19. В схеме рис. 11,19 нелинейные злементы имею~ характеристики (симметричные), приведенные на рис. 11.А.
НЭ! и НЭЗ вЂ” кривая 1; Н32 — кривая 2; Е =- 50 В. Определить токи и напряжения нелинейных ьлементов: вычислить мощность источника ЭДС 11.20. В схеме рис. 1!.20 гз =.100 Ом: Е, — --30 В; Еь =40 В нелинейные резисторы имеют характеристики (симметричньзе), изображенные на рис. !1.А: НЭ! — кривая 1: НЭЗ -- кривая 2, Найти токи и напряжения на резисторах. 11.21.
Характеристики нелинейных элементов (симметричные) в схеме 1!.2! приведены на рис. !1.А и !!.Б: НЭ!— 390 "" ь 1„; НЭ2 — кривая 2; НЭЗ вЂ” кРиваЯ ., 5, Э 0 источников ',Е !0В Е,=40В ть суммарную мощность не. тннеиннх езисторов к))к(р('вдели .!99(22(р). В схеме рнс. !! 2 Е = З = 02 А; характеристики ЛЭ7 77ЭЗ "4ньч~ЫХ ЭЛЕМЕНТОВ (СИММЕтРИЧ 77ЭЭ Ъчгэ)ображены на рнс. 1!.А.
НЭ!— 1, НЭ2 кривая 2 !':а21 Ределить токи и напРЯжениЯ Е, Еа Ез 'ьэайне ных элементов 119)е ш е н н е. Характеристики вет- -.'В '-М::н 2 запишем в функпии общего го напряжения (З„: ~I.ь =- Š— Г, (1,); (!) Г,ь =. Нз (!з), (2) е„ составленное по ," ,.' чего т рафически решим уравнение 'ому закону Кирхгофа, 1 %.ь) =1 %ьь) — З ";-"1122Р). Точка пересечения определяет напряжение ̈́—— к = 30 В и ток 1, =-0,2 А а 1; ;ю,'! -; 77Э7 77ЭЭ ть так Е т) -ш г ю пь" 'ОЗ вЂ” з7 у~~~~''::;;".:, 'На основании уравнений (1).
(2) и хар =! В;! :;:-,'-'~~~".,",!-':"-11.23. В схеме рис. 11.23 характернст ()е~~~4()й)(тов НЭ1, НЭ2. НЭЗ (симметричные) пр ;~~~~~~",;::." Найти токи и напряжения нелинейны .ъ~~~!;~,::' „' 11.24(Р). Характеристики нелинейных ,':!,'"!!"-'Фич(йые) схемы рис. 11.24 изображены н „~ь~",',!";::МЭЗ вЂ” кривая !. НЭЗ вЂ” кривая 3.
г =. 50 2 актеристик нелиней- 0,4 А. ики нетинеиных эле едеч т и Е, = 30 В; 3 =. 0 2 А. х элементов. э ьементов (симмет а рнс 11.А НЭ! и О,, Еь = 40 В; Е, =- 39! Определить напряжение (Е и ток Е нелинейного элсмс: зи ИЭЗ, если: а) Е =- 30 В: б) Е =. — 30 В; в) Е = О.
Решение. а). Для решения задачи преобразуем схему в неразветвленную, заменив две параллельные ветви с Н31 и НЭ2 эквиваленгным нелинейным двухполюсником. Эквииз- ения х арактеристики Е((Е,2), или, что то же ис. 1!.24Р, о, дим ток в нсразветвлениой схеме рис, о, (Е„(ц = и (!) 4 (Ем (!) — Е е решим методом пересечени р...г. й нс. 11.24Р. г). ия определяез напряжение =.
8 В и ток Рис, 1123 Рис. 11 24 ,"зз — / и,'1 4! Рис 1124р 393 лентная схема показана на рис. 11?4Р,а и подробнее на рис, 11.24Р.,б, причем источник тока заменен эквивалентным источником ЭДС с Езг = гl = 10 В. Характеристику нелинейного двухполюсннка А, определим на основании уравнений, составленных по законам Кирхгофа: и, =Е, — и,(Е,): (1) (Е~г = 1 '(12) ' Ег (2) ! (О 12) "" 11 (~12) Е2 (1' ~2) (3) Характеристики (1), (2) н графическое решение уравнения (3) показаны на рис. 11.24Р,в (кривые Е, 2, 3 соответственно). При построении учитывалась симметричность характеристик. 292 схеме линейные -ЕЕ-в т характее|ричныс), И31 рис, , 11.А: ЛЗЯ ЛОО 004 ривая 1: ривая 2; бг Сг Ег Гд 3; Е,= 5 В; Ез=- Рис.
11 25 0 В. ь напряжение (Е и ток 1 нелинейного элемента = 0: б) Е = 30 В. зи тор Т включен по схеме с шим эмит- 26,ай Дано Е, = 1 В: Е, = 20 В; и, = 5 еристика и ш , Еи1(l; ) н семейство выходных характеизображены на рис. 11.26,б и в. Ег = 1000мгА мА Е„ 700 ОСО 200~. 00 600 ООО'; БО 400 400, 40 000 200' 00 6 Рис. 11Дб гая. что входная характеристика не зависит от (Еги построить зависимости тока „и н р 1„ и нап яжения ИВЛЕНИЯ Гг. и е. По входной характеристике определим ток равнения (1) ив,(Ег) — ' Š— А Графическое решение меч одом пересече " р ний п иведено на яже- узки виси- )Ео ОО оо Е„м ооо о=Оса А ООО !Етая гбй Ряс ! ЕОР Таблица !! 26 схеме приве- рузки ленни роить ого резистора с езистора, подкл .1). Вольт-ампер положительнь 394 По выходной характеристике опре.!елим ток коллектора !„н напряжение (У, = г,1,.
Для кодлекторной цепи транзисто эз (Е„(1„) =. Š— г-1,, ( ~ гле характеристика (Е„,(У,), т. е. выходная характеристика 1, ((Е„), .юлжна бьыь выбрана при найденном токе базы 1з =. 600 локА. Г ф рафичлское решение последнего уравнения метоеюм пересечений приведено на рис 11.26Р.6, где цифрами я = 1, 2, .„10 обозна !сны прямые, уловлетворяюшие уравнению (2) при различных значениях ге (табл. ! !."6). В той же ! Е- Т л ( ! ( ' ( э ) ч ! ' ! ь ! э! о О ! !О Оч, О ОО ! !ОО ( 'ОО ! ЭОО ' он! ~ ООО ! 600 ! Као ! ~ООВ „Оч, „~о ! !, о ' ...ООО ~:с-',— 1 ~ "; ~- таолице привезены результаты ! рафического решения, т е.
ланы значения тока 1, н напряжения 1/э =-ге1„. Зависимости 7.,(г ) и (ЕО (г;) построены на рис. 11.26р,о 11.27. Т . Транзистор включен по схеме с общим эмнтте ром (рис, 11.2, а), Входная ларам ерисеика транзистора 1О ((ЕО) лана на рис. !1.27,6 и семейство выходных характеристик Ео(Г, )— на рис. 11.27,о. ЭДС Е, =-0,3 В Е, == 20 В, сопротивление г, = 10 кОм. ненных сопротивлением г = 10 Ом и нелинейюченных к источнику ЭДС Е =. 18 В (см, иая характеристика нелинейного резнстоЕх значениях тока и напряжения 1 я О, 395 Г>0 0 может быль аппроксимирована зависимостью: а) 11 = д1 4 Ы"-.
гле а =. б В1А; Ь =- з В«А' б) 1 = аН 4 0(ы, где а = 0,05 А,'В, О = 0,003 А«В-'. Определить ток в цеш«. Решение. а), Запиш м закону Кирхгофа шем уравнение цепи по вгоромз г)+ и(1) =Е. получим квадратное После подстановки зависимости У (1) п уравнение Ыз гь(г ч- а)1 — Š— 0 или при заданных числовых значениях 21« + !б1 — 18 = 0 откуда находим 1 = 1А. Решение 1 = — 9 А н е удовлетворяет условиям аппроксимации и по~ому не имеет смысла. 11,31.
В схеме рис. 11.13 г, =: 4 Ом; г, =- 1.33 Ом; Е =- б В. Вольт-амперная ха акте и . жег л - р р р стика нелинейного резистора может быть прн У О, 1>О . О, 1 " О аппроксимировала зависимостью: а) 1 == аУ'. «ле а = 0,5 А,'В-; б) У =- Ы'", гле Ь =. 4 В А' Определить все токи и напряжение ие на нелинейном Рис. !! 32Р Рвс. ! ! 33 11.32(Р). На схеме рис. 11.16 г, = г-, = 40 Ом; г = 80 Ом 1 '> 0 — р еристика нелинейного элемента при Н > 0 аппроксимирована зависимостью. а) 11(1) = а1 + Ы', где а =. 30 В1А, Ь = 500 В, А-', б) 1(!1) ==. аУ+ ОГ'", где а = 2 !О ' А)В, )) = 3 10 «А«В«.
Определить нап я л р жение Н и ток 1 нелинейного резистора. Решение, а) П и ) ри решении задачи целесообразно линейную часть цепи п цепи прелс «авить эквивалентной схемой (рнс. 1!.32Р). ре, активном двухполюснике. получаем Применяя теорему об Е=12 В; г„=-40 Ом. —, . Для схемы рис. 1!.32Р по второму 39б ,!ту Кирхгофа составим уравнение У (1) + г„1 =- Е или после "'".' новки аппроксимирующей зависимости и числовых х: 5001' + 70! — !2 = О, откуда ток 1 == О,! А (решение "':.-'0,24 А отброшево. поскольку аппроксимация справедлива ' 'ко при положительных значениях тока), По заданной ')хгеимости (а) находим напряжение 11 = 8 В.
„" 11.33. В диагональ моста (рис. 1133) включен источник Е = 18 В; сопротивления линейных резисторов указаны —;-'йхеме в омах. Характеристика нелинейного элемента при спжительных значениях напряжения и тока задана выраже- 4'-:а) 1 = п11х где а = 0,25 А)Вгь 1!г 'б) 11.= Ы', где Ь = 2 В«'А . Определи~в мощность незииеиного резистора Я' 11.34. Определить показание вольтметра в цепи рис. 11.34, 4Ф ЭДС источника Е = 9 В, сопротивления линейных резистоуказаны на схеме в омах, характеристика нелинейного мента аппроксимирована выражением; а) 1 = абг', где 0,25 А«В"-, или б) 11 = Ы-', где Ь = 2 В)А", причем 1 > О, ',.В О.
Рис 11.34 Рис, 11.35 Н435(Р). В схеме рис. 11.35 Е = 30 В, г = 20 Ом, характе.'!Рьйстики нелинейных элементов НЭ! и НЭ2 соответственно ."Ъвданы зависимостями 1, = а,Н + а,11", где а« = 0,01 А1В; 'Пй- — 0003 А/Вх, и 1« =- Ь«У -~- Ьз!1«, где Ь, =- 004 А««В; Ьз = ',-0,002 А,«В~, при (! > 0 Определить токи и напряжения нелинейных элементов Р е ш е н и е. Для схемы рис. 11 35 по законам Ома ч-и Кирхгофа 1 = (Š— У)1г; (1) 1« + 12 (2) 'в -„". После подстановки заданных зависимостей 1,(11), 14(У) «,";:.:«и совместного решения уравнений (1) и (2) получим квадратное 397 уравнение Рис !!.39 Рис )! 38 8'* -:' 11 3 Чцсл М-': У 11. 40(Р), В )~: элементов зада !З:;-в вольтах): Г,:= '":,-'!'::ника Е =.
18 В. (Š— Г),'г = (оз — Ьз) Г' -ь (аз + Ь,) 1/ или при заланных числовых значениях 0,005 Г' -~-0,1У вЂ” 1,5 — -О, откуда Г =- 10 В, По заданным — ым зависимостям находим т . А; 1з =0,6 А. охи 11.36. Опретелить ЭдС н. точника Е и токи уравновеше . ного моста (рис, 11 36 1х == О), если сопротивление ;и нейных резисторов г =- 40 Ом. характеристики нелинейных р,- зисторов одинаковы и прел ставлены уравнением Г„ --: =- 301, + !01-,'. г ге Е == 1; 2,.
на. Рнс. !1.36 пряжсние в вольтах, ток в ам- перах. 11З7. Ха а ис. 11.!9 а р ктеристики нелинейных элемент ов схемы р .. аппроксимираваны уравнениями (гаки в ампе ах. напряжения в вольтах) гаки в амперах. 1 =-001Ь ч 0002Гзз'1з = 001Гз + ОООЗГз:1 = 004Гз ' (аппроксимация справедлива при паложизельных напряжений). и паложизельных значениях ЭДС Определить токи и нап я ДС Е =- 30 В р жения нелинейных элементов при 1!.38(Р).