Реферат: Нелинейные электрические цепи в режиме постоянного тока

Поочередное применение правил эквивалентного преобразования участков с последовательным и параллельным соединением элементов позволяет постепенно "свертывать" участки цепей со смешанным соединением линейных и нелинейных сопротивлений с монотонными ВАХ.

Цепи, состоящие из линейных и нелинейных сопротивлений, можно использовать для стабилизации напряжения.

Отношение относительного приращения напряжения на входе таких цепей к относительному приращению выходного напряжения называется коэффициентом стабилизации .

.

Следует подчеркнуть, что эффект стабилизации напряжения в принципе не может иметь места в цепях, составленных из элементов с линейными ВАХ.

Вопрос к аудитории : Может ли иметь место стабилизация в линейных цепях?

Анализ цепей с четырехполюсными нелинейными элементами

Рассмотрим анализ резистивных цепей, если в их состав входят нелинейные четырехполюсники, которые описываются нелинейными уравнениями. На рис. 1.10 показана схема включения нелинейного четырехполюсника, а на рис. 1.11 – семейство его входных (а) и выходных (б) ВАХ.

Рис. 1.10.

Рис. 1.11.

По второму закону Кирхгофа для входной и выходной цепей схемы 1.10 можно записать:

и

Решая эти уравнения относительно токов и получаем уравнения:

и

которые называются уравнениями нагрузочных прямых .

На рис. 1.11 построены графики этих прямых и графических входных и выходных ВАХ четырехполюсного НЭ. Точки пересечения нагрузочных прямых и ВАХ определяют режимы постоянного тока (рабочие точки) на входе и выходе четырехполюсного НЭ.

Заключение

В подавляющем большинстве практических задач анализа нелинейных резистивных цепей конфигурация цепи не бывает произвольно сложной; в цепи, как правило, действует один источник переменного сигнала, и требуется определить реакцию в одной или двух ветвях. Задача анализа сводится к следующему: при заданной цепи, содержащей резистивные элементы с известными характеристиками, источники постоянного напряжения и тока и один источник переменного сигнала , действующий на входе, определить реакцию : напряжение или ток на входе, либо на выходе цепи. Точное аналитическое решение задачи анализа возможно только в редких случаях простейших резистивных цепей с определенными характеристиками элементов. Уравнения электрического равновесия решают приближенными численными, графическими или графо-аналитическими методами.

Литература

1. Белецкий А.Ф. Теория линейных электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1986.

2. Бакалов В.П. и др. Теория электрических цепей. – М.: Радио и связь, 1998.

3. Качанов Н.С. и др. Линейные радиотехнические устройства. М.: Воен. издат., 1974.

4. В.П. Попов Основы теории цепей – М.: Высшая школа, 2000