Главная | Обратная связь

Последовательное соединение HP.

Основные определения ВАХ нелинейных сопротивлений.

Нелинейные цепи – цепи, содержащие нелинейные элементы.

Нелинейные элементы: нелин. сопротивление, нелин. индуктивность, нелин. ёмкость.

Нелинейные сопротивления: неуправляемые и управляемые.

В управляемых НС в отличии от неуправляемых, кроме основной цепи, как правило есть ещё вспомогательные или управ. цепь.

На рис. 1 изобр. наиболее часто встречаемые ВАХ неуправляемых резисторов.

ВАХ на рис.1а имеют лампы накаливания с металлической нитью. Чем больше протекающий через нить ток, тем сильнее нагревается нить и тем больше становится ее сопротивление.

ВАХ на рис.1б обладают варисторы, некоторые типы терморезисторов и лампы накаливания с угольной нитью.

ВАХ на рис.1в обладает бареттер. Бареттер выполняют в виде спирали из стальной проволоки, помещенной в стеклянный сосуд, заполненный водородом.

Для данной группы ВАХ симметрична.

ВАХ на рис.1г в отличие от предыдущих несимметрична. Ею обладают полупроводниковые диоды (кремниевые, германиевые), широко применяемые для преобразования переменного тока в постоянный. Они способны пропускать ток практически только в одном, проводящем направлении.

ВАХ на рис. 1д имеют электрическая дуга с разнородными электродами, газотрон и некоторые типы терморезисторов.

 

Последовательное соединение HP.

На рис. 13.2, а изображена схема последовательного соединения HP с заданной ВАХ, линейного сопротивления R и источника ЭДС Е.

Рис.2

Требуется найти ток в цепи. ВАХ HP обозначена на рис.2б как ВАХ линейного сопротивления — прямая линия. ВАХ всей цепи, т. е. зависимость тока в цепи от суммы падений напряжений на HP и R, обозначена через Расчет основывается на законах Кирхгофа. Обсудим два способа расчета. Первый способ иллюстрирует рис.2б, второй — рис.2в.

При расчете цепи по первому способу строим результирующую ВАХ всей пассивной части схемы, исходя из того, что при последовательном соединении через HP и R проходит одинаковый ток. Для построения результирующей ВАХ задаемся произвольным током — точкой m, проводим через нее (рис. 13.2, б) горизонталь и складываем отрезок mn, равный напряжению на HP, с отрезком пру равным напряжению на

Тогда q принадлежит результирующей ВАХ всей схемы. Аналогично строят и другие точки результирующей ВАХ.

Определение тока в цепи при заданной ЭДС Е производят графически по результирующей ВАХ. С этой целью следует заданное значение ЭДС E, отложить по оси абсцисс и через полученную точку провести вертикаль до пересечения с результирующей ВАХ в точке q. Ордината точки q равна искомому току.

При расчете цепи по второму способу нет необходимости строить результирующую ВАХ пассивной части схемы. Учитывая, что уравнение IR+ U_HP = E в координатах I и U_HP представляет собой уравнение прямой, проходящей через точки I=E/R; U=U_HP = 0; I=0; U_HP=U=E, проводим на рис.2в эту прямую. Тангенс угла а наклона ее к вертикали, умноженный на отношение масштабов по осям, численно равен R. Точка пересечения прямой с ВАХ HP определяет режим работы цепи. Действительно, для этой точки ток, проходящий через HP и R, одинаков, а сумма падений напряжений При изменении ЕДС от Е до E1 прямую следует переместить параллельно себе так, чтобы она исходила из точки (пунктирная прямая на рис.2в).

Аналогично рассчитывают цепи при последовательном соединении двух и большего числа HP. В этом случае сначала находят ВАХ двух HP, затем трех и т. д.

Обсудим применение второго способа для расчета цепи (рис.3а) с двумя различными HP, ВАХ HP1 и НР2 изображена на рис.3б. Так как НР2 имеет нелинейную ВАХ, то вместо прямой как это было на рис.2в, теперь нужно построить нелинейную зависимость Начало ее (рис.3в) расположено в точке

Рис.3

Отсчет положительных значений U2 производится влево от этой точки. Так как положительные значения U2 на рис.3б откладываем вправо от начала координат, а на рис.3в — влево, то кривая (рис.3в) представляет собой зеркальное отображение кривой 2 (рис.3б) относительно вертикальной оси, проведенной через точку