Linearna električna vezja
Električno vezje se imenuje niz elementov, ki tvorijo poti za prehod elektrika… Električno vezje je sestavljeno iz aktivnih in pasivnih elementov.
Aktivni elementi so viri električne energije (napetostni in tokovni viri), med pasivne elemente upori, induktorji, električni kondenzatorji.
Kvantitativne značilnosti elementov električnega tokokroga se imenujejo njegovi parametri ... Na primer, parametri vira konstantne napetosti so njegov EMF in notranji upor… Parameter upora je njegova upornost tuljave — induktivnost L in kondenzator — kapacitivnost C.
Napetost ali tok, ki se dovaja v vezje, se bo imenoval delujoči ali vhodni signal ... Na delujoče signale lahko gledamo kot na različne funkcije časa, ki se spreminjajo po nekem zakonu z(T) ... Na primer z(T) je lahko konstanten in se spreminja v času po periodičnem zakonu ali imajo aperiodični značaj.
Napetosti in tokove, ki nastanejo pod vplivom zunanjih vplivov v delu električnega tokokroga, ki nas zanima in so tudi funkcije časa NS (T), bomo imenovali verižna reakcija ali vikend signal.
Vsak pasivni element pravega električnega tokokroga ima določeno stopnjo aktivnega upora, induktivnosti in kapacitivnosti. Da pa bi olajšali preučevanje procesov v električnem tokokrogu in njegov izračun, realno vezje nadomestimo z idealiziranim, sestavljenim iz ločenih prostorsko ločenih elementov R, L, S.
V tem primeru se šteje, da žice, ki povezujejo elemente vezja, nimajo aktivnega upora, induktivnosti in kapacitivnosti. Tako idealizirano vezje imenujemo vezje z zloženimi parametri in izračuni na njegovi podlagi v mnogih primerih dajejo rezultate, ki so dobro potrjeni z izkušnjami.
NSEelektrična vezja s konstantnimi parametri so taka vezja, v katerih so upornost uporov R, induktivnost tuljav L in kapaciteta kondenzatorjev C konstantni, neodvisni od tokov in napetosti, ki delujejo v vezju. Takšni elementi se imenujejo linearni.
Če upor upora R ni odvisen od toka, potem je izražena linearna povezava med padcem napetosti in tokom Ohmov zakon ur = R NS ir in tokovno-napetostna karakteristika upora (je ravna črta (slika 1, a).
Če induktivnost tuljave ni odvisna od vrednosti (toka, ki teče v njej, potem je povezava samoindukcijskega toka tuljave ψ neposredno sorazmerna s tem tokom ψ= L NS il (slika 1, b) .
Nazadnje, če kapacitivnost kondenzatorja C ni odvisna od napetosti uc, ki se uporablja na ploščah, sta naboj q, nakopičen na ploščah, in napetost u° C medsebojno povezana z linearnim razmerjem, grafično prikazano na sl. 1,v.
riž. 1. Značilnosti linearnih elementov električnega tokokroga: a - tokovno-napetostna karakteristika upora, b - odvisnost fluksne povezave od toka v tuljavi, c - odvisnost naboja kondenzatorja od napetosti na njem.
Linearnost upora, induktivnosti in kapacitivnosti je pogojna, saj so v resnici vsi realni elementi električnega tokokroga nelinearni. Torej, pri prehodu toka skozi zadnji upor segreje in njegov upor se spremeni.
Prekomerno povečanje toka v feromagnetni tuljavi lahko nekoliko spremeni njeno induktivnost. Zmogljivost kondenzatorjev z različnimi dielektriki se v eni ali drugi meri spreminja glede na uporabljeno napetost.
Vendar pa so v normalnem načinu delovanja elementov te spremembe običajno tako nepomembne, da jih ni mogoče upoštevati pri izračunih, zato se takšni elementi električnega tokokroga štejejo za linearne.
Tranzistorje, ki delujejo v načinih, ko se uporabljajo ravni odseki s svojimi tokovno-napetostnimi značilnostmi, je mogoče pogojno obravnavati tudi kot linearne naprave.
Električni tokokrog, sestavljen iz linearnih elementov, imenujemo linearni električni tokokrog. Za linearna vezja so značilne linearne enačbe za tokove in napetosti ter nadomestna linearna ekvivalentna vezja. Linearna ekvivalentna vezja so sestavljena iz linearnih pasivnih in aktivnih elementov, katerih volt-amperske karakteristike so linearne.Za analizo procesov v linearnih električnih tokokrogih se uporabljajo Kirchhoffovi zakoni.