Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) ( 42 ) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114) (42)


> ?


Рис. 3.47

синусоидального тока через индуктивную катушку. 6. Поясните процесс прохожде ния синусоидального тока через конденсатор. 7. Изложите основы символическою метода расчета. На каком основании все методы расчета цепей постоянного тока применимы к цепям синусоидального тока? 8. Дайте определение векторной и топографической диаграммам. 9. Какому моменту времени соответствует положение векторов токов и напряжений на векторной диаграмме? 10. Как определить напряжение между двумя точками схемы по топографической диаграмие? 11. Физически интерпретируйте Р, Q, S. 12. Выразите комплексную мощность S через комплексы напряжения и тока. 13. Запишите условие резонансного режима двухполюсника. Постройте резонансные кривые для рис. 3.26, а при изменении Xq и неизменных е, R, L, со. 14. Что понимают под добротностью индуктивной катушки, конденсатора и резонансного контура? Что физически характеризует каждая из них? 15.Дайте определение режиму резонанса токов и режиму резонанса напряжений. 16. Какие двухполюсники называют реактивными? 17. Как по виду частотной характеристики Х({о) реактивного двухполюсника можно определить, какие и в каком количестве будут возникать в нем резонансные режимы при изменении (о? 18. Какой должна быть взята нагрузка, присоединяемая к активному двухполюснику, чтобы в ней выделялась максимальная мощность? 19. Дайте определение согласующего и идеального трансформаторов. 20. Как в расчете учитывают наличие магнитной связи между индуктивными катушками? 21. Какой смысл имеют вносимые сопротивления в трансформаторе? 22. Что понимают под развязыванием магнитно-связанных цепей? С какой целью его осуществляют? 23. Покажите на примере, как практически осуществить развязывание цепей, положив в основу принцип неизменности потокосцепления каждого контура до и после развязывания. 24. Запишите выражение для комплексной мощности, переносимой магнитным путем из одной ве1ви в другую, с ней магнитно-связанную. 25. Сформулируйте теорему о балансе активных и реактивных мощностей. 26, Сформулируйте алгоритм преобразования-исход-ндй схемы в дуальную. 27. Даны параметры схемы рис. 3.47, а: £, = 1 В; E2=j В;

£з=(1-Ь/) В; /?j=(uL,=l Ом; = 1/о)С2=2 0м; R = I Ом. Определите комплексные значения токов в ветвях и показание ваттметра. Постройте топографическую диаграмму (считая заземленной точку О), совместив ее с векторной д]1аг-раммой токов. (Ответ: /, = 1,08е/"° А; /g = 0,632е" А; /з=0,715е° А;

ср,=0,83е~/"2°* В. Показание ваттметра 0,83- l,08cos(-97°40)= =-0,155 Вт. Топографическая диаграмма изображена на рис. 3.47, б). 28. Выведите соотношения между модулями и аргументами комплексных сопротивлений Z, = г,е/* 1, = Z2e/*f2, Z3 = зеЧ = ze мостовой схемы рис. 3.47, в, служащей для измерения одного из сопротивлений по трем известным. Равновесие моста фиксируется по нулевому показанию вольтметра. (Ответ: Zj/zg = 23/24 и ф, - Ф2 = Фз - Ф4)- 29. Решите задачи 5.1, 5.5, 5.9. 5.11, 5.14, 5.22, 5.34, 5.38, 5.44. 5.54.



т if

/77

12 р

т if

ЧЕТЫРЕХПОЛЮСНИКИ. ЦЕПИ С УПРАВЛЯЕМЫМИ ИСТОЧНИКАМИ. КРУГОВЫЕ ДИАГРАММЫ

§4.t. Определение четырехполюсника. Четырехполюсник - это обобщенное понятие электрической цепи, рассматриваемой по отношению к четырем ее зажимам.

Трансформатор, линию передачи энергии, мостовую схему и т. п. можно рассматривать как четырехполюсники.

Принято изображать четырехполюсник в виде прямоугольника с выходящими из него концами (полюсами) тп и /7(рис. 4.1, а). Если четырехполюсник содержит источники электрической энергии, то в прямоугольнике ставят букву Л (активный); если буква А отсутствует, то это значит, что четырехполюсник пассивный.

В общем, практически мало распространенном случае, рабочими парами зажимов четырехполюсника могут быть три пары зажимов. Применительно к рис. 4.1, а - это, например, пары тп, рт и pq. А этом случае режим работы четырехполюсника определялся бы тремя независимыми уравнениями, в которые входили бы три независимых напряжения (что следует из второго закона Кирхгофа) между упомянутыми парами зажимов и тремя независимыми токами (что следует из первого закона Кирхгофа). На практике четырехполюсник обычно работает в режиме, когда одна пара зажимов, например тп, является входной, а другая пара, например pq, - выходной. Четырехполюсник, у которого рабочими являются две пары зажимов, называют проходным. В данной главе рассматривается теория проходного четырехполюсника. (Термин "проходной" далее упоминаться не будет.)

Mi. Входной ток обозначают /,, входное напряжение - IJ{, ток и иапряжение на выходе - и V.

Четырехполюсник является передаточным звеном между источником питания и нагрузкой. К входным зажимам тп, как правило, присоединяют источник питания, к выходным зажимам pq - да грузку.

Предполагается, что нагрузка четырехполюсника и напряжение на входе при работе четырехполюсника в качестве связующего звена могут изменяться, но схема внутренних соединений четырех-йолюсника и сопротивления в ней остаются неизменными.

ilO liH iW к



§4.2. Шесть форм записи уравнений четырехполюсника. Четырехполюсник характеризуется двумя напряжениями t/j и (Узидву-мя токами /, и /g. Любые две величины из четырех можно определить через остальные. Так как число сочетаний из четырех по два равно шести, то возможны следующие шесть форм записи уравнений пассивного четырехполюсника: Л-форма

L/, = Л -f в/; (4.1)

К-форма

Z-форма

-форма

G-форма

в-форма

I, = CU2-i- DI, (4.2)

/, = г„, + г,22; (4.3)

/2=Г2,6,+ Г22/2; (4.4)

(У, = Z,,/,-f 2,2/2; (4.5)

1)2 = Zj, + 22/2; (4.6)

, = пЛ, + ,22; (4.7)

iHj. + HA-, (4.8);

/, = G„(),-f 0,2/2; (4-9)

t/2=G2,t/, + G22/2; (4.10)

U2 = B,,U,-j-Bj,; (4.11)

kB.V.-VBj,. (4.12)

Обратим внимание на попарную инверсию У- и Z-форм, Л- и В-форм, Н- и G-форм.

Исторически сложилось так, что для Л-формы (ее будем считать основной) положительные направления для токов и напряжений соответствуют рис. 4.1, а; для K-,Z-, -, G-форм - рис. 4.1, б, В-фор-ме - рис. 4.1, в.

.Обратим внимание на то, что ток 1 на рис. 4.1, б направлен противоположно току /2 на рис. 4.1, а.

На рис. 4.1, в /, и /2 изменили направление по сравнению с токами /, и /2 на рис. 4.1, а.

Рассмотрение уравнений начнем с Л-формы.



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) ( 42 ) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) (97) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (111) (112) (113) (114)