Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Графический метод расчета нелинейной цепи постоянного тока с резистивными элементами




Задача анализа нелинейной цепи. Она состоит в определении токов и напряжений на участках нелинейной цепи при заданных ВАХ НЭ, сопротивлениях линейных элементов и ЭДС (токов) источников.

Вольтамперные ха­рактеристики.

Зависимость напряжения на каком-либо элементе от тока в нем U (/) или зависимость тока от напряжения / ([/) называется вольтамперной характеристикой. Для линейных пассивных элементов вольтамперная характеристика представляет собой прямую, прохо­дящую через начало координат (прямая 1 на рис. 3-1). Для нелинейного элемента она непрямолинейна. Например, вольтамперная характеристика лампы с металлической нитью, имеющей положительный температурный коэффи­циент, отличается от прямой, отклоняясь вниз (кривая 2 на рис. 3-1), а у лампы с угольной нитью, имеющей отри­цательный коэффициент сопротивления, наоборот, отклоняется от прямой вверх (кривая 3 на рис. 3-1).

Расчет нелинейной цепи при последовательном соединении пассивных НЭ. Возможны два метода решения задачи. Первый метод сводится к графическому решению уравнения, составленного по второму закону Кирхгофа.

Для двух последовательно соединенных НЭ1 и НЭ2 (рис. 6.13)

U = U1 + U2 (6.1)

где U — общее напряжение на элементах; U1 и U2 — на­пряжения на соответствующих элементах.

Для решения задачи ВАХ НЭ строятся в общей системе координат (рис. 6.14). При последовательном соединении в НЭ один и тот же ток, поэтому задаемся несколькими (5—6) значениями тока: I1, I2, I3и т.д., проводим на гра­фике линии, параллельные оси абсцисс, суммируем соот­ветствующие значения напряжений на НЭ1 и НЭ2 и нахо­дим общее напряжение при каждом токе (точки 1, 2, 3...). Соединяя плавной кривой полученные точки, строим ВАХ последовательного соединения, на которой по заданному напряжению U0 находим искомый ток I0, а по ВАХ отдель­ных НЭ —напряжения U10и U20на этих НЭ.

Второй метод, называемый методом пересечения харак­теристик, состоит в следующем графическом построении. Для одного из НЭ, например НЭ1, строится (рис. 6.15) его ВАХ I(U1), аналогичная показанной па рис. 6.14. Напря­жение на НЭ1 определяется еще уравнением U1 = U0—U2, поэтому построим зависимость I= f (U0 – U2). ВАХ I(U2) задана (рис. 6.14). Чтобы получить требуемую зависимость, нужно симметричную относительно оси ординат (зеркальную) характеристику I(—U2) сместить по оси абсцисс на +U0. Режим цепи определяет точка пересече­ния N зависимости I (U0—U 2) с ВАХ I(Ui), так как ток в обоих НЭ один и тот же.

 

 

 

Метод пересечения характеристик относительно часто применяется в различного рода задачах, так как не требу­ет графического построения результирующей характеристи­ки. Он особенно удобен, когда одно из сопротивлений нели­нейное, а другое — линейное и его ВАХ — прямая.

Расчет нелинейной цепи при параллельном соеди­нении НЭ (рис. 6.18). При параллельном соединении НЭ

I = I1 + I2

ВАХ элементов должны быть заданы и построены в общей системе координат (рис. 6.19). Для построения ВАХ параллельного соединения задаемся несколькими значе­ниями напряжений U1, U2, U3... и т. д. и согласно (6.2),
суммируя соответствующие значения токов, получаем точки суммарной ВАХ. Соединяя плавной кривой полученные точки /, 2, 3..., строим ВАХ цепи.

 

Расчет нелинейной цепи при смешанном соедине­нии НЭ. Расчет сводится к двум предыдущим случаям.

Порядок расчета рассмотрим на примере.

Пример 6.2. Стабилизатор напряжения (рис. 6.20) выполнен на ста­билитроне ист. ВАХ которого изображена на рис. 6.21 (кривая 1). Стабилитрон включен параллельно сопротивлению нагрузки, напряже­ние на котором требуется стабилизировать; R — сопротивление резистора для гашения части напряжения. Определить границы изменения на­пряжения питания U, при которых на сопротивлении нагрузки поддер­живается почти постоянное напряженно, близкое к 150 В.

Решение. Проводим ВАХ сопротивления нагрузки RK (с учетом масштабов) — кривая 2; строим ВАХ параллельного разветвления Ra и Re, суммируя токи при фиксированных значениях напряжения— кривая 3; резистора R (с учетом масштабов) —кривая 4; цепи, состоя* щей из последовательного соединения резистора R и параллельного со­единения Rt и Rcr — кривая 5.


2.ЦЕПИ С ОДНИМ ИСТОЧНИКОМ ПИТАНИЯ И СМЕШАННЫМ СОЕДИНЕНИЕМ СОПРОТИВЛЕНИЙ

Смешанным соединением сопротивлений называют сочетание их последовательных и параллельных соединений. Наиболее простым и распространенным в практике смешанным соединением является цепь обычного параллельного подключения потребителей к распре­делительному щитку при подсоединении этого щитка к источнику питания с помощью проводов.

Пусть все сопротивления и напряжение на входе этой схемы заданы и требуется определить токи ее отдельных участков. Для расчета воспользуемся методом эквивалентных со­противлений, по которому отдельные участки схемы упро­щают и постепенным преобразованием их приводят схему к одному общему (входному) сопротивлению. Для упрощения схемы отдель­ные группы последовательно или параллельно соединенных сопро­тивлений заменяют одним эквивалентным сопротивлением.

Так, сопротивления rt и гь схемы рис. 2.6, а соединены парал­лельно и их можно заменить одним эквивалентным сопротивлением

После этого схема несколько упрощается (б).

Сопротивление гав включено последовательно с сопротивлением r1, как указано на схеме рис. 2. 6, в. Общее, или входное, сопротивле­ние этой схемы гвх = гав + r 1 дает возможность определить общий ток I1

 

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-10-23; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 1222 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Лаской почти всегда добьешься больше, чем грубой силой. © Неизвестно
==> читать все изречения...

2390 - | 2261 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.