Двухполюсники

Двухполюсник – это часть, выделенная из исходной схемы, подключаемая к ней с помощью 3-х зажимов. Часть внутренняя схема этого двухполюсника интереса не представляет и изображается в виде прямоугольника.

Исходная схема Схема с двухполюсником

Двухполюсник называется активным и обозначается буквой А, если он имеет источники ЭДС или тока.

Если двухполюсник источников не содержит (как на предыдущей схема) он является пассивным.

Чаще всего интерес представляет внутреннее сопротивление двухполюсника, которое является входным сопротивлением по отношению к остальной части схемы. Это входное сопротивление может быть определено методом преобразования схем. Т.е. необходимо сворачивать схему от наиболее удаленного элемента, ко входным зажимам двухполюсника. Но если его внутренняя схема не известна, достаточно провести 2 опыта:

1. Опыт холостого хода

2. Опыт короткого замыкания.

Такие опыты проводятся только для активных двухполюсников.

Режим холостого хода работы двухполюсника. Является такой режим, когда внешняя цепь от двухполюсника отключена. Ток в нем не протекает. Напряжение холостого хода вызвала наличие внутри источников двухполюсника.

Опытом короткого замыкания называется такой режим работы, когда входные зажимы замкнуты накоротко.

Нагрузка, подключенная к двухполюснику, потребляет от него ток. Двухполюсник отдает мощность в нагрузку, и максимальная мощность тогда, когда сопротивление нагрузки равно сопротивлению двухполюсника.

Для определения токов в любой ветви сложной схемы часто применяется метод эквивалентного генератора. В роли эквивалентного генератора выступает двухполюсник, а ветвь, в которой требуется определить ток, из него выносится.

Входное сопротивление определяется путем сворачивания схем от наиболее отдаленного элемента к ветви R_i. Все внутренние источники, при определении R_вх, должны быть исключены (источники ЭДС условно закорочены, а ветви с источником тока оборваны.

Эквивалентные преобразования и двухполюсники

E1=48 B R2=12 Oм R6=6 R3=R4=1 R5=3 R1=2

Найти Rвх и все токи

R5║R6⇒R56=3*6/3+6=2 Ом

R3456=R3+R4+R5=4 Ом

Rвх=

I1*R’1+I2R2+I1R1=E1

‘a’ I1+I2+I3 ⇒ I3=I1-I2=6 A ‘b’ I1=I2+I4 ⇒ I4=I1-I2=6 A

R3I3+R5I5+R4I4-R2I2=0 ‘c’ I3=I5+I6 I6=I5+I3=2AE6I6=0

Переменный ток

Переменный ток, это такой ток, которые с течением времени изменяется и по величине, и по направлению. Аналогично переменное напряжение или ЭДС

Фаза сигнала

U=Um*sin(ωt±φ)

         Мгновенное значение напряжения

Um – максимальная (амплитудное) значение

Изображенный синусоидальный сигнал это один из наиболее частных, встречающихся сигналов. Существуют пилообразные переменные сигналы , сигналы импульсной формы и т.д.

T – период сигнала [c] секунды или мс, мкс

F=–частот [Гц]

ω=2πf=– циклическая частота [рад/с, 1/с]

Для любого переменного сигнала существует действующее значение, которое показывают большинство измерительных приборов. Действующее значение – это такой уровень сигнала, который условно равен значению постоянного тока, выделяющему в проводнике столько же тепла, сколько и данный переменный ток.

U==0,71Um

Если снижается что используется сеть 220В, то это и есть действующее значение.

(Действующее значение)

φ – тот угол, на которое сдвинута синусоида относительно начала координат. Период синусоидального сигнал составляет 360 градусов. Начальная фаза если не задана определяется по осциллографу.

Начальная фаза имеет знак “+” если синусоида сдвинута влево относительно начала координат, и имеет знак “-”, если сдвинута вправо(как на рисунке).