ТОЕ лекції - пасивний і активний двухполюсники
ТОЕ, ТЕЦ, електротехніка - всі рішення у нас! Недорого, швидко, якісно, гарантія!
- Головна
- Замовити рішення
- приклад рішення
- список лекцій
- завантажити
- FAQ
- гарантії
- Контакти
Лекції по ТОЕ / №8 Пасивний і активний двухполюсники. Теорема про активний двополюсників.
Двополюсників називається частина електричного кола будь-якої складності і довільної конфігурації, виділена щодо двох затискачів (двох полюсів).
Двухполюсник, який не містить джерел енергії або містить компенсувати джерела (сумарна дія яких дорівнює нулю), називається пасивним. Якщо в схемі двухполюсника є нескомпенсовані джерела, він називається активним. На схемі двухполюсник позначають прямокутником з двома висновками (рис. 1.14). Це позначення можна умовно розглядати як коробку, всередині якої знаходиться електричний ланцюг.
Пасивний двухполюсник є споживачем енергії і може бути замінений еквівалентним опором, величина якого дорівнює вхідному опору двухполюсника (див. Наприклад, рис. 1.15).
Активний двухполюсник поводиться як генератор. Знаходяться всередині нього нескомпенсовані джерела віддають енергію в зовнішній ланцюг (рис. 1.16, а). Можна спробувати підібрати джерело енергії з ЕРС Ее і внутрішнім опором RЕ. який буде еквівалентний двухполюсника, тобто буде створювати в зовнішньому колі той же самий струм (рис. 1.16, б).
Отриманий генератор повинен бути еквівалентний двухполюсника в будь-якому режимі, в тому числі і в режимах холостого ходу і короткого замикання. Джерела енергії, що входять до складу активного двухполюсника, в режимі холостого ходу створюють на його затискачах напругу UХ (рис. 1.17, а), а при короткому замиканні викликають струм IK (рис. 1.17, б).
З схем, наведених на рис. 1.17, слід:
Отже, будь-який активний двухполюсник може бути замінений еквівалентним генератором, ЕРС якого Ее дорівнює напрузі холостого ходу двухполюсника, а внутрішній опір RЕ напрузі холостого ходу, поділеній на струм короткого замикання.
Це твердження і є теорема про активний двополюсників (еквівалентному генераторі).
Приклад 1.4. Замінити активний двухполюсник, виділений пунктиром на рис. 1.18, а, еквівалентним генератором (рис. 1.18, б). Чисельні значення параметрів ланцюга складають: Е1 = 200 В, Е2 = 100 В, R1 = 50 Ом, R2 = 20 Ом, R3 = 20 Ом.
Р і ш е н і е. Напруга холостого ходу, що визначає величину ЕРС еквівалентного генератора, можна знайти за схемою на рис. 1.19, а будь-яким відомим способом.
Скористаємося, наприклад, методом контурних струмів. Беручи в якості контурних струми I1Х для лівого контуру і I3Х для правого, записуємо контурні рівняння, з яких визначаємо контурні струми:
Напруга холостого ходу - це напруга між точками m і n. Воно дорівнює падінню напруги на опорі R3:
Застосуємо тепер метод вузлових потенціалів.
Беручи потенціал вузла n рівним нулю (# 966; n = 0), для вузла m запишемо вузлове рівняння:
Отримали той же самий результат.
Приступаємо до розрахунку режиму короткого замикання. Струм IK в схемі на рис. 1.19, б знайдемо методом накладення. При дії тільки першої ЕРС її струм проходить по першій гілці і, минаючи другу і третю гілки, замикається по провіднику, закорачивается затискачі двухполюсника:
Бажаємо вдалого вивчення матеріалу та успішного складання!