Цепи с индуктивной связью Линейный трансформатор Параллельный колебательный контур Лабораторный практикум mАнализ сложных линейных цепей Исследование частотных характеристик

Выполнение курсового расчета по теории электрических цепей

Параллельный колебательный контур

Параллельный колебательный контур основного вида. при последовательной схеме замещения элементов. Колебательные контуры с неполным включением реактивного элемента.

Цели изучения

Определение условий резонанса в параллельном колебательном контуре

Анализ особенностей различных схем замещения параллельного колебательного контура

Определение условий резонанса в контуре с частичным включением реактивного элемента

Параллельным колебательным контуром называется электрическая цепь, в которой индуктивные катушки и конденсаторы размещены двух ветвях, подключенных параллельно источнику энергии. Принципиальная схема параллельного контура, а также его различные эквивалентные схемы приведены на рис. 15.1.

В соответствии с основным методом теории цепей реальные элементы заменим упрощенными моделирующими цепями, а принципиальную электрическую схему контура его эквивалентной схемой. Используя параллельные схемы замещения источника энергии, индуктивной катушки и конденсатора, получим один из вариантов эквивалентной схемы контура (рис. 15.1, б). Ограничим рассмотрение случаем, когда элементы контура имеют высокую добротность, при этом зависимостью Lnap от частоты можно пренебречь и считать, что параметры реактивных элементов параллельной и последовательной схем замещения индуктивной катушки и конденсатора одинаковы

Lпар = Lпосл = L ; Спар = Спосл = С (15.1)

Проводимость G представляет собой суммарную проводимость потерь индуктивной катушки и конденсатора:>

 

а) б) в)

Рис. 15.1. Схемы параллельных колебательных контуров: а – принципиальная; б — основного вида; в с использованием последовательной схемы замещения индуктивной катушки.

Если каждый из пассивных элементов контура заменить последовательной схемой замещения и пренебречь потерями в конденсаторе по сравнению с индуктивной катушке, то получим эквивалентную схему рис. 15.1, в. В теории цепей зависимости от характера решаемой задачи нашли применение оба варианта схем замещения.

ЧЕТЫРЁХПОЛЮСНИКИ  (4П)

 

8.1. Основные определения и классификация четырёхполюсников

Четырёхполюсником (4П) называется любая цепь, имеющая два входных и два выходных зажима (рис. 8.1). Примеры 4П: линия передачи, линия связи, трансформатор, выпрямитель.

Классифицируют 4П по различным признакам:

- по наличию или отсутствию нескомпенсированных источников энергии – пассивные и активные;

- в зависимости от схемы внутреннего соединения элементов – Т-образные (рис. 8.2а), П-образные (рис. 8.2б), Г-образные с Т или П входом (рис. 8.2в и 8.2г), мостовые (рис. 8.2д);

- в зависимости от характера сопротивлений – линейные и нелинейные, симметричные и несимметричные.

При анализе 4П обычно не интересуются распределением напряжений и токов внутри 4П, важны лишь токи и напряжения на входе и выходе.

В данной главе разбираются лишь пассивные линейные 4П, работающие в установившемся синусоидальном режиме или в цепях постоянного тока (частный случай синусоидальной цепи).

 

8.2. Системы уравнений 4П

Существуют 3 режима работы пассивных 4П (рис. 8.3):

1. Режим прямой передачи энергии: источник подключается к зажимам 1-1', а приёмник – 2-2'. Режим характеризуется системой U1 , U2 , I1 , I2 .

2. Режим обратной передачи энергии: вход 2-2', выход - 1-1'. Режим характеризуется системой U2 , U1 , I2', I1'.

3. Режим питания с двух сторон. К зажимам 1-1' и 2-2' подключены источники. Режим характеризуется системой I1, U1, U2, I2'.

В зависимости от режима питания и исследуемых задач используются 6 форм уравнений 4П: формы уравнений типа A, B, Z, Y, H, G.

Избирательные свойства последовательного колебательного контура

Важнейшая особенность последовательного колебательного контура заключается в том, что амплитуда реакции на гармоническое воздействие существенно зависит от частоты.

Влияние сопротивления источника и нагрузки на избирательные свойства контура Пусть контур питается от источника энергии с конечным внутренним сопротивлением Ri

Эквивалентная схема нагруженного параллельного колебательного контура

Параллельный колебательный контур при последовательной схеме замещения элементов При практическом использовании более удобной является эквивалентная схема, в которой индуктивная катушка представлена последовательной схемой замещения.

Колебательные контуры с неполным включением реактивного элемента На практике широко применяются колебательные контуры с неполным включением реактивного элемента – с неполным включением индуктивности и с неполным включением ёмкости

Колебательный контур с неполным включением ёмкости Колебательный контур этого типа по своим свойствам в значительной степени подобен параллельному колебательному контуру с неполным включением индуктивности.


Электрические цепи однофазного синусоидального тока