1.2. Методы расчета резистивных нелинейных цепей постоянного тока
Электрическая цепь, содержащая хотя бы один нелинейный элемент, называется нелинейной.
Выделим два основных подхода, используемых для расчета и анализа нелинейных электрически цепей. Первый подход основан на графическом решении. Второй – аналитическое решение с использованием аппроксимирующих функций. Расчет нелинейных цепей обоими методами рассмотрен ниже на конкретных примерах.
1.2.1. Расчет цепей при последовательном соединении нелинейных элементов
Рассмотрим цепь, (рис.5) с двумя последовательно соединёнными нелинейными элементами, ВАХ которых приведены на рис.6. Требуется определить ток цепи и напряжение на элементах и при заданной э.д.с. .
Рис.5. Цепь с последовательным Рис.6. ВАХ нелинейных
соединением нелинейных элементов элементов
Согласно второму закону Кирхгофа:
. (5)
Для решения уравнения (5) необходимо графическим путём найти сумму . Для этого, задаваясь рядом значений тока ( , , и т.д., чем больше значений, тем точнее построим линию суммы), следует сложить ординаты ВАХ, как это сделано на рис.7.
Рис.7. Пояснение к решению задачи.
Таким образом участок цепи с двумя элементами заменили одним нелинейным элементом, имеющим ВАХ . Построив горизонтальную линию , нетрудно определить ток , опустив перпендикуляр из точки пересечения А, и найти напряжение и на нелинейных элементах (определив ординаты точек Б и С).
Аналогичным образом можно решить задачу, если одно из нелинейных сопротивлений будет линейным, или цепь содержит не два нелинейных элемента, а несколько, последовательно соединённых.
1.2.2. Расчет цепей с параллельным соединением нелинейных элементов
Рассмотрим цепь, содержащую два параллельных нелинейных эле-мента (рис.8.а), ВАХ которых приведены на рис.8.б.
Рис.8. Расчет цепи при параллельном соединении элементов:
а) схема цепи; б) ВАХ элементов
Так как = = , а , то для нахождения результирующей ВАХ складываем абсциссы (токи) ВАХ , при одинаковых ординатах (напряжениях). Значение тока находим графическим путем с помощью результирующей ВАХ , как абсциссу пересечения с горизонтальной линией Е (точка А). Токи ветвей – точки С и Б соответственно.
Do'stlaringiz bilan baham: |