Линейни електрически вериги

Една електронна верига се отнася до събирането на части, които формират пътища за преминаване на електронен ток. Електронната схема се състои от активни и пасивни части.

Активните елементи включват източници на електронна енергия (източници на напрежение и ток), пасивните елементи включват резистори, индуктори, електронни кондензатори.

Количествените свойства на частите на електронната верига се наричат ​​нейните параметри. Например параметрите на източника на постоянно напрежение са неговата ЕМФ и вътрешно съпротивление. Параметърът на резистора е неговата съпротива на намотка - неговата индуктивност L и кондензатор - капацитет C.

Напрежението или тока, подавани към веригата, ще се нарекат входния сигнал или входния сигнал. Активните сигнали могат да се разглеждат като различни функции на времето, вариращи според определен закон z (t). Например, z (t) може да бъде непроменен, варира в зависимост от повтарящия се закон или да има апериодичен характер.

Напрежения и токове, причинени от влиянието на външни въздействия, в които се интересуват част на електронната схема и като функция на времето х (т), ще бъдат посочени реакция (отговор) верига или изходен сигнал.

Всеки пасивен елемент на истинска електронна схема има до известна степен активно съпротивление, индуктивност и капацитет. Но, за да улесни изучаването на процесите в електронната верига и нейното изчисление, реалната верига е заменена от идеализирана, състояща се от отделни пространствено счупени части R, L, C.

С всичко това се смята, че проводниците, свързващи елементите на веригата, не притежават активно съпротивление, индуктивност и капацитет. Такава идеализирана верига се нарича верига със същински параметри, а изчисленията въз основа на нея дават в почти всички случаи добре потвърдени резултати.

Електрическа схема с постоянни параметри - това са такива схеми, при които устойчивостта на резистори R, намотка индуктивност L и капацитет С са постоянни, а не в зависимост използваем токове и напрежения верига. Такива елементи се наричат ​​линейни.

Ако резистор R съпротивлението не е в зависимост от тока, линейна връзка между напрежението и тока, изразена в Ом право Ур = R х ИЧ и волт-амперна характеристика на резистора (права линия (фиг. 1а).

Ако индуктивност на намотката не е в зависимост от стойността (ток, преминаващ в него, самостоятелно индуктивност на бобина поток връзка ф е пряко пропорционална на този ток ψ = L х ще (Фиг. 1Ь).

Накрая, ако капацитет на кондензатор С не е функция на приложеното напрежение UC към плочите на Q на зареждане, натрупаните на плочите, и напрежение UC свързан между линейна връзка е графично показано на фиг. 1, в.

Фиг. 1. Свойства на линейните части на електронната схема: А - волт-амперна характеристика на резистор б - зависимостта на потока на ток в намотка, в - зависимост от заряда на кондензатора от напрежението в него.

Линейността на съпротивлението, индуктивността и капацитета е условна, защото в действителност всички реални елементи на електронната схема са нелинейни. Така че, когато токът преминава през резистора, той се нагрява и неговата съпротива се променя.

Прекомерното увеличение на тока в серпентина с феромагнитно ядро ​​може леко да промени индуктивността му. По един или друг начин капацитетът на кондензаторите с различни диелектрици варира в зависимост от приложеното напрежение.

Но в нормалния режим на работа на частите тези конфигурации обикновено са толкова незначителни, че не могат да бъдат взети под внимание при изчисленията и такива елементи на електронната схема се считат за линейни.

Транзисторите, работещи в режими, когато се използват праволинейни сечения от волта-амперните им линии, също могат да се считат за условно линейни устройства.

Електронна схема, състояща се от линейни части, се нарича линейна електронна схема. Процесите в такива вериги са описани от линейни алгебрични или диференциални уравнения. За анализа на процесите в линейните електронни схеми се използват законите Kirchhoff.

Училище за електротехник