Основы электротехники и электроники Методы расчета цепей

Традициями эпохи Возрождения
Карта Западной Европы
Лоренцо Бернини
Микеланджело да Караваджо
Призвание апостола Матфея
Обращение Савла
Положение во гроб
Успении Богоматери
Эль Греко

Погребение графа Оргаса

Портрет аристократа
Апостолы Пётр и Павел
Сошествии Святого Духа
Вид Толедо
Диего Веласкес
Менины
Пряхи
Венера перед зеркалом
Сдача Бреды
Аристократические портреты
«Завтрак» и серия «Шуты и карлики
Хусепе Рибера

Исаак, благословляющий Иакова

Хромоножка
Святая Инесса
Нищие философы
Мученичество Святого Варфоломея
Питер Пауэл Рубенс

Жимолостная беседка

Кермесса
Серии картин «Жизнь Марии Медичи»
Портрет камеристки инфанты Изабеллы
Елена Фоурмен и «Шубка»
Возчики камней
Автопортрет
Портрет Изабеллы Брандт
Большое количество заказов
Охота на гиппопотамов и крокодилов
«Похищение дочерей Левкиппа» и «Битва греков с амазонками»
Водружение креста
Рембрандт Ван Рейн

«Анатомия доктора Тулпа»

«Возвращение блудного сына»
«Еврейская невеста»
«Автопортрет»
«Старик в красном» и «Портрет Титуса»
«Портрет Хендрикьё Стоффелс»
«Заговор Юлия Цивилиса»
«Три дерева»
«Выступление стрелковой роты капитана Франса Баннинга Кока»
«Даная»
«Автопортрет с Саскией на коленях»
«Портрет Яна Сикса»
Никола Пуссен и живопись
Классицизма

«Царство Флоры»

«Пейзаж с Полифемом»
«Аркадские пастухи»
«Танкред и Эрминия»
Искусство Европы XVIII века
Художественная жизнь Европы
Архитектура XVIII столетия
Рококо
Малый Трианон
Церквь Святой Женевьевы
Эпоха неоклассицизма
Клод Никола Леду
Жан Батист Пигаль
Галантные празднества
Парижский Лувр
Фарфоровые изделия
Филиппе Ювара
Методы математической
статистики
Искусство России XVIII века
Архитектурные проекты
Москвы 20 годов
Архитектурная история Москвы
Советы для радиолюбителя
Авангардное искусство
Ядерные испытания на
архипелаге Новая Земля
Безопасность в
компьютерных сетях
Аппаратное обеспечение
компьютера
Установка системы
Microsoft Windows 2003
Вычисление производной
и пределов
Вычисление площадей в
декартовых координатах
Вычисление площадей фигур
при параметрическом задании
границы
Вычисление объема тела,
вычисление длин дуг
Векторная и линейная алгебра
Монтаж радиоэлементов
и микросхем

Электронные коммутирующие элементы и устройства Электронные ключи Для выполнения различных коммутаций в устройствах автоматики и вычислительной техники, включения и выключения элементов, источников питания используют электронные ключи.

Волоконно-оптический прибор – это диэлектрический волновод, по которому энергия передается в виде электромагнитных волн оптического диапазона (f ≈ 1014 Гц). Если энергия передается в форме видимого излучения, то такой волновод называется световодом

Электронные усилители и генераторы Назначением усилителя как электронного устройства является увеличение мощности сигнала за счет энергии источника питания. В зависимости от формы электрических сигналов усилители разделяют на: усилители непрерывных сигналов, называемые усилителями постоянного тока; усилители сигналов с гармоническим несущим процессом, которые называют усилителями переменного тока; усилители импульсных сигналов – импульсные усилители. Из усилителей переменного тока выделяют узкополосные, или избирательные, усиливающие только одну гармоническую составляющую из ряда гармоник несинусоидального периодического тока. Импульсные усилители являются широкополосными.

Усилители на микросхемах В настоящее время многокаскадные усилители переменного тока с RC-связью выполняют на основе интегральных микросхем. Они состоят, как правило, из нескольких (не менее двух) каскадов. Полоса пропускания частот таких усилителей находится в пределах от 200 Гц до 100 кГц.

Генераторы синусоидальных колебаний Любой генератор состоит из усилителя и цепи положительной обратной связи.

Коммутационные схемы В сложных устройствах автоматического управления процессами для контроля большого числа параметров и различных переключений наряду с электронными ключами используют более сложные устройства, называемые коммутационными схемами. Примером такой схемы является интегральная схема управления впрыском топлива и зажигания двигателей внутреннего сгорания автомобилей (СУВЗ).

Логический элемент – это электронная схема, которая имеет один или больше входов X, реализующая на каждом выходе соответствующую логическую функцию Y от входных переменных. Логические элементы являются важнейшей составной частью устройств цифровой (дискретной) обработки информации – цифровых измерительных приборов, устройств автоматики и ЭВМ. Логические элементы, как правило, выполняют на базе электронных устройств, работающих в ключевом режиме. В связи с этим цифровая информация представляется в виде логической переменной, принимающей всего два различных значения: логическая 1 – истинно и логический 0 – ложно.

Закон Ома

Закон Ома относительно напряжения

Падение напряжения на участке цепи или на ее элементе численно равно произведению тока, протекающего через участок или элемент на значение полного сопротивления этого участка.

Закон Ома относительно тока

Ток ветви (участка цепи, элемента) численно равен падению напряжения на нем, деленному на полное сопротивление этого участка.

Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС

Uac = φa - φc Uac = φa - φc

φb = φc – E φb = φc + E

φa = φc – E + IR φa = φc + E + IR

I=(Uac + E) / R I=(Uac - E) / R

I=(Uac ± E) / R

"+" - если E и I сонаправлены - в этом случае источник работает как ИЭЭ

"‑" - если E и I противоположны – источник работает как потребитель

Законы Кирхгофа

Алгебраическая сумма токов в узле равна 0.

I1+I2-I3=0

Для переменного тока: алгебраическая сумма мгновенных значений токов в узле равна 0.

Алгебраическая сумма падений напряжений вдоль замкнутого контура одной и той же цепи численно равна алгебраической сумме ЭДС вдоль этого же контура. Учитывается направление I и E и соответствие выбранному направлению обхода контура. Направление обхода выбирается произвольно.

Если в цепи несколько контуров, то при анализе и расчете лучше направление обхода брать одинаково.

Для переменного тока: алгебраическая сумма мгновенных падений напряжений вдоль замкнутого контура одной и той же цепи численно равна алгебраической сумме ЭДС в данный момент времени вдоль этого же контура. Учитывается направление I и E и соответствие выбранному направлению обхода контура. Направление обхода выбирается произвольно.

Следствия:

В любой части цепи можно заземлить (сделать общей) любую, но только одну. При этом токораспределение не изменится

При последовательном соединении элементов их общее сопротивление численно равно сумме сопротивлений отдельных элементов

Uac = Uab+Ubc = IR1+IR2 = I(R1+R2)

Uac = IRэ

→ Rэ = R1+R2

Эквивалентное сопротивление 2 параллельно соединенных элементов численно равно произведению значений их сопротивлений, деленному на их сумму

I=I1+I2

I1=Uab/R1

I2=Uab/R2

I=Uab/Rэ

1/Rэ=1/R1+1/R2  → Rэ=R1R2/(R1+R2) – всегда меньше меньшего из двух

Преобразование  "треугольник-звезда"

Часто при анализе цепей нельзя заранее указать направление тока в каком-то элементе. Соединение сопротивлений оказывается и не параллельное, и не последовательное. Это свидетельствует о том, что в цепи есть соединение типа "треугольник". Для того, чтобы провести упрощение в цепи следует его преобразовать в соединение "звезда".

Эквивалентность замены должна выполняться при любом значении токов в узлах а напряжении между ними.

Если Uab>Ucd, то ток через резистор R5 течет влево, в противном случае вправо.

 Рисунок а) Рисунок б)

На рисунках показано преобразование "треугольник-звезда".

Положим Ic=0 (для рисунка а) ). Это будет означать, что резисторы Rac и Rbc соединены последовательно между собой и параллельно с резистором Rab.

Rabэ=(Rac+Rbc)Rab/(Rac+Rbc+Rab). С другой стороны по рисунку б) rabэ=ra+rb и Rabэ=rabэ

Составив таким же образом еще 2 уравнения для узлов a и b, получим систему 3 уравнений с 3 неизвестными(Rac, Rbc, Rab – для преобразования "звезда-треугольник"; ra, rb, rс – для преобразования "треугольник-звезда").

Метод расчета цепи с использованием законов Кирхгофа

Составим уравнения по первому и второму законам Кирхгофа.

Для этого определим:

количество ветвей в=3

количество ветвей с источниками тока вит=0

количество узлов у=2

Тогда получим (у-1) уравнений по первому закону, а остальные ((в-вит)-(у-1)) – по второму(контуры при этом должны быть линейно-независимы, т.е. отличаться хотя бы одним элементом).

Для узла a: I1+I2-I3=0

Для контуров: a-c-f-a: I1R1-I2R2=E1-E2

 a-b-c-a:  I2R2+I3R3=E2+E3

Решаем систему I1 +I2 -I3 =0

I1R1 -I2R2 =E1-E2

  I2R2 +I3R3 =E2+E3

Если какой-то ток будет получен со знаком –, это означает, что его направление противоположно выбранному.

Понятие об эквивалентном генераторе

Любую часть ЭЦ, содержащую ИЭЭ и пассивные элементы, можно рассматривать в отношении к последующей части, как эквивалентный ИЭЭ.

Последующая часть ЭЦ, которая тоже может содержать ИЭЭ и пассивные элементы, рассматривается как эквивалентная нагрузка ЭГ.

Идентификатором нагрузки для ЭГ является входное сопротивление последующей части цепи.

При замене ЭГ схемой замещения с ИИН ЭДС СЗ численно равна Uхх на полюсах части цепи, рассматриваемой как ЭГ.

Rвнутр.э СЗ определяется как входное сопротивление ЭГ пробному току, поданному в один полюс и выведенному через другой.

Существует и другой способ определения Rвнутр.э:

х ab=Rвнутр.э

Т.к. СЗ, рассматриваемая как ИЭЭ, должна быть одинакова по своим параметрам с ЭГ, то Rвнутр ЭГ=Rвх ЭГ → Rвнутр э=Rвх ЭГ

Rвх ЭГ=Uхх/Iкз

Uхх по СЗ определить нельзя, но оно равно Eэ, а Uхх по ЭГ можно посчитать, а затем приписать его значение СЗ.

Iкз в обеих схемах должен быть одинаковым, поэтому можно на ЭГ создать КЗ (на бумаге) и, вычислив, применить его к СЗ.

Эти сведения соответствуют теореме об ЭГ.

Последовательность замены части цепи, рассматриваемой как ЭГ, схемой замещения с источником ЭДС

 Исходная схема Схема 1

отмаркировать буквами характерные точки

изобразить отдельно схему ЭГ

проставить направление токов

изобразить требуемую схему замещения

Из структуры видно, что Uxx=Eэ. Однако в силу эквивалентности Uxx1=Uxx2, поэтому, определив по схеме 1 Uxx, можно получить Eэ.

На ней идентифицируют Uxx в виде падения напряжения на одном элементе или на нескольких:

на одном – по закону Ома

на нескольких – по закону Кирхгофа

Uxx=U3=I3R3 I3–?

По второму закону Кирхгофа выбирают контур, в который входит Uxx и который не требует больших вычислений.

a-b-f-d-k-c-a: I2R2+I3R3+Uxx=E I2, I3 –?

перерисовать схему, убрав из неё все детали, несущественные для искомой электрической величины

Примечание:

расчет можно делать любым известным способом

если есть соединение "треугольник" преобразовать его в соединение "звезда".

Из схемы видно, что I2=I3, а значит можно упростить и I2=I3=I=E/R2,3

R2,3=R2+R3

Uxx=I3R3=ER3/(R2+R3)

Архитектура и скульптура Европы Декоративно-прикладное искусство Искусство России XVIII века