Методические указания.Электрическая цепь,у которой электрические напряжения и электрические тока связаны друг с другом нелинейными зависимостями называется нелинейной электрической цепью.
Если сопротивление элемента зависит от тока или приложенного напряжения, то такой элемент называется нелинейным.
Электрическая цепь, у которой электрические напряжения и электрические токи связаны друг с другом, линейными зависимостями, называется линейной электрической цепью.
,
где R – статическое сопротивление (сопротивление элемента постоянному току)
- дифференциальное сопротивление
Тестовые задания
1. При последовательномсоединении линейного и нелинейного сопротивлений с характеристиками а и б (см. рис. 4) характеристика эквивалентного сопротивления пройдет… .
Рис. 4 – Вольтамперные характеристики линейного и нелинейного элементов (а) и схема их последовательного соединения (б)
2. На рис. 5 представлены вольтамперные характеристики приемников, из них нелинейных элементов … .
Рис. 5 – Вольтамперные характеристики линейных и нелинейных элементов
3. При последовательномсоединении заданы вольтамперные характеристики нелинейных сопротивлений (см. рис. 6а). При токе I1=2А напряжение U составит ...
Рис. 6 – Вольтамперные характеристики элементов (а) и их последовательное соединение в цепи (б) РАЗДЕЛ 3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ СИНУСОИДАЛЬНОГО ТОКА.
ТРЕХФАЗНЫЕ ЦЕПИ
Методические указания. Учитывая практическое значение явлений резонанса, необходимо знать схемы, характерные для резонанса напряжений и токов, условия получения резонанса, признаки резонанса, свойства цепей и частотные характеристики при резонансах.
Ток, изменяющийся во времени по синусоидальному закону называется синусоидальным. Графическое представление синусоидальных величин представлено на рис.7.
Рис. 7 – Синусоидальные напряжение и ток
Яблочков П.Н. (1876 г.) создал генератора и трансформатор синусоидального тока.
Доливо-Добровольский М.О. (1891г.) разработал систему трехфазного синусоидального тока.
Простейшие генератор синусоидальной ЭДС: проводник в виде прямоугольной рамки, вращающийся с постоянной угловой скоростью ω в постоянном однородном магнитном поле. При вращении рамки в последней согласно закону электромагнитной индукции наводится ЭДС е=B·l·Vп , где B – магнитная индукция (Тл), l – длина проводника (м), Vп – скорость пересечения магнитных силовых линий (м/с).
В цепях синусоидального тока напряжение, ЭДС и тока являются синусоидальными функциями от времени:
- аналитическое представление синусоидальной функции, где i(t), u(t), e(t) – мгновенные значения;
- фаза или фазовый угол.
Мгновенное значение однофазного синусоидального тока i(t) записывается выражением .
Каждая синусоидальная функция времени определяется тремя параметрами:
- угловой частотой ω (скорость изменения аргумента синусоидальной функции, рад/c);
- начальной фазой ψu , ψi ,ψe (значение аргумента синусоидальной функции в момент начала отсчета времени, т.е. при t=0, измеряется в радианах и градусах).
В выражении для мгновенного значения однофазного синусоидального тока начальной фазой является ψi.
Величины, характеризующие синусоидальные функции:
1. Сдвиг фаз (разность начальных фаз).
2. Период (наименьший интервал времени, по истечении которого мгновенное значение повторяется).
3. Частота (число периодов в секунду, измеряется в герцах (Гц), 1Гц=1с-1).
4. Действующее или среднеквадратичное I, U, E:
.
5. Среднее Iср , Uср , Eср
.
Угол сдвига фаз φ между напряжениями и током определяется как .