Нелинейными элементами

Нелинейными электрическими цепями переменного тока называются цепи переменного тока, содержащие нелинейные сопротивления, которые в отличие от линейных обладают нелинейными вольт-амперными характеристиками.

Электрические цепи, содержащие хотя бы один нелинейный элемент, являются нелинейными электрическими цепями.

Гглаву к курсу ТОЭ можно рассматривать как связующее звено между курсом физики и курсом ТОЭ, где в краткой форме рассмотрены свойства электромагнитных полей, основные величины, которые их характеризуют, интегральные и дифференциальные формы записи основных законов электромагнитного поля. Исходя из уравнений электромагнитного поля, дается вывод законов Кирхгофа, которым подчиняются электрические цепи, рассматривается элементная база теории цепей и показывается, как в теории цепей осуществляется переход от реальных электротехнических устройств к их схемам замещения. В первой части курса рассмотрены свойства и методы анализа линейных электрических цепей с сосредоточенными и распределенными параметрами при постоянных, синусоидальных и произвольных воздействиях. Во второй части курса ТОЭ рассмотрены нелинейные электрические и магнитные цепи. Под нелинейными электрическими цепями понимают электрические цепи, содержащие элементы с нелинейными вольт-амперными, вебер-амперными и кулон-вольтными характеристиками. Если цепь содержит хотя бы один такой элемент и изобража-

Сопротивления, ВАХ которых не являются прямыми линиями ( 2.1, в), т. е. они нелинейны, называют нелинейными, а электрические цепи с нелинейными сопротивлениями — нелинейными электрическими цепями.

§ 13.1. Основные определения. Как уже говорилось в § 2.1, под нелинейными электрическими цепями принято понимать электрические цепи, содержащие нелинейные элементы. Нелинейные элементы подразделяют на резистивные, индуктивные и емкостные.

§ 15.1. Подразделение нелинейных элементов. Нелинейными электрическими цепями переменного тока называют электрические цепи переменного тока, в состав которых входит один или несколько нелинейных элементов.

I. Почему можно сказать, что линейные электрические цепи с изменяющимися во времени параметрами занимают промежуточное положение между линейными цепями с неизменными параметрами и нелинейными электрическими цепями? 2. Какие вы знаете способы изменения параметров реактивных элементов в изучаемых цепях? 3. Изложите известные вам методы расчета цепей с переменными во времени параметрами. 4. Какие колебания называют параметрическими? 5. Что понимают под накачкой энергии в параметрическую цепь? Как ее осуществляют практически? 6. Чем можно объяснить, что частота изменения параметра в два раза больше

Основные определения и характеристики нелинейных элементов электрических цепей. Нелинейными электрическими цепями называются цепи, содержащие элементы, характеристики которых зависят от протекающего по ним тока или приложенного к ним напряжения. Такими элементами могут быть нелинейные омические сопротивления (например, лампы накаливания), конденсаторы с нелинейным значением емкости, катушки с нелинейной индуктивностью и пр.

Сопротивления, вольт-амперные характеристики (в. а. х.) которых не являются прямыми линиями ( 1.1, е), т. е. они нелинейны, называют нелинейными сопротивлениями, а электрические цепи с нелинейными сопротивлениями — нелинейными электрическими цепями.

Во второй части курса ТОЭ рассмотрены нелинейные электрические и магнитные цепи. Под нелинейными электрическими цепями понимают электрические цепи, содержащие элементы с нелинейными вольт-амперными, вебер-амперными и кулон-вольтными характеристиками. Если цепь содержит хотя бы один такой элемент и изображающая точка в процессе работы перемещается по существенно нелинейному участку характеристики этого элемента, то она принадлежит к рассматриваемому классу цепей.

§ 13.1. Основные определения. Как уже говорилось в § 1.1, под нелинейными электрическими цепями принято понимать электрические цепи, содержащие нелинейные элементы. Нелинейные элементы подразделяют на нелинейные сопротивления, нелинейные индуктивности и нелинейные емкости.

§ 2.8. АНАЛИЗ ПРОСТЕЙШИХ ЦЕПЕЙ ПОСТОЯННОГО ТОКА С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

В практике часто встречаются электрические цепи, параметры отдельных элементов которых резко меняются с изменением тока. Эти элементы имеют криволинейные характеристики и поэтому называются нелинейными элементами.

Для решения обратной задачи удобно воспользоваться расчетной схемой замещения магнитной цепи 11.18,6, представляющей собой разветвленную схему с тремя нелинейными элементами. Расчет ее аналогичен расчету нелинейной электрической цепи постоянного тока.

§ 2.8. Анализ простейших цепей постоянного тока с нелинейными элементами .................. 39

1-8. РАСЧЕТ СЛОЖНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ С НЕЛИНЕЙНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

Цепь с двумя нелинейными элементами

Допустим, что в сложной электрической цепи с двумя нелинейными элементами заданы источники напряжения, резисторы с линейными сопротивлениями и вольт-амперные характеристики нелинейных элементов. Требуется найти токи в ветвях. В ряде случаев такую задачу можно решить методом итераций (последовательных приближений).

Цепь с тремя и более нелинейными элементами

Цепь с тремя нелинейными элементами можно рассчитывать посредством выделения нелинейных элементов и представления линейной части цепи с источниками энергии в виде активного шестиполюсника. Дальнейшие преобразования в итоге приводят к схеме 1-14 аналогично тому, как было показано выше для цепи с двумя нелинейными элементами.

Цепи с четырьмя и более нелинейными элементами встречаются редко, с методикой их расчета можно ознакомиться в [Л. 10].

Расчет электрических цепей переменного тока с безынерционными нелинейными элементами в общем случае представляет сложную задачу.