Лекция 2ЭТ с решением зад
.pdfIII. Теорема об активном двухполюснике (метод эквивалентного генератора)
-активный двухполюсник, то есть внутри него есть независимые источники.
-пассивный двухполюсник не содержит источников.
r |
|
U |
|
||
вх |
|
I |
|
|
Теорема: ток в любой ветви не изменится, если активный двухполюсник, присоединенный к этой ветви, заменить следующими схемами:
1. |
E напряжению на разомкнутых зажимах |
|
активного двухполюсника. E Uр UХХ . |
r rвх
(входное сопротивление относительно разомкнутых зажимов активного
двухполюсника).
2.
J Ik |
|
|
|||||
g |
1 |
|
|
||||
r |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
вх |
|
|
|
I |
|
|
U p |
g U |
|
||
к |
rвх |
р |
|||||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
Тогда ток в ветви можно рассчитать по формуле:
I |
|
|
U |
p |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
j |
|
r |
r |
|
|
|
|
|
j |
|||
|
|
|
вх |
|
|
Замечание: активный двухполюсник характеризуется двумя парами независимых параметров:
U p , rвх
Iк , gвх
Доказательство основывается на применении метода наложения и принципа компенсации.
Пусть в цепи выделен активный двухполюсник и ветвь с сопротивлением
rj
.
Применим принцип компенсации, получим эквивалентную схему, для которой
E U rj I .
а) |
б) |
в) |
г) |
Теперь применим метод наложения и составим две схемы с двумя частными режимами.
В схеме в) действуют только источники, находящиеся внутри активного двухполюсника (режим КЗ).
В схеме г) действует только ЭДС компенсации E , а активный двухполюсник - пассивный и r rвх . Ток ветви с rj по методу наложения записывается так:
I I |
|
I |
|
|
U |
|
|
Iк |
. |
||||||
|
|
||||||
|
|
|
|
|
r |
|
|
|
|
|
|
|
вх |
|
|
То есть |
U rвх Iк |
I . |
В частности, в режиме холостого хода ток
U UXX rвх Iк U UXX rвх I Up rвх I
I 0
(2).
и тогда
Уравнение (2) соответствует эквивалентной схеме генератора с цифрой 1. (последовательная схема). А применив эквивалентную замену источника ЭДС, мы можем получить схему 2. (параллельная схема замещения).
(метод эквивалентного генератора применим только к линейным цепям).