Circuits électriques linéaires

Un circuit électrique est appelé un ensemble d'éléments qui forment des voies de passage électricité… Un circuit électrique est constitué d'éléments actifs et passifs.

Les éléments actifs sont considérés comme des sources d'énergie électrique (sources de tension et de courant), les éléments passifs comprennent résistances, inducteurs, condensateurs électriques.

Les caractéristiques quantitatives des éléments d'un circuit électrique sont appelées ses paramètres... Par exemple, les paramètres d'une source de tension constante sont sa FEM et résistance interne… Le paramètre de la résistance est sa résistance de bobine - son inductance L et son condensateur - sa capacité C.

La tension ou le courant fourni au circuit sera appelé un signal d'action ou d'entrée… Les signaux d'action peuvent être considérés comme différentes fonctions du temps variant selon une loi z(T)… Par exemple, z(T) peut être constant, changeant dans le temps selon une loi périodique ou ont un caractère apériodique.

Les tensions et courants apparaissant sous l'influence d'influences extérieures dans la partie du circuit électrique qui nous intéresse et qui sont aussi des fonctions du temps NS(T), nous les appellerons réaction en chaîne ou signal de fin de semaine.

Chaque élément passif d'un circuit électrique réel a un certain degré de résistance active, d'inductance et de capacité. Cependant, afin de faciliter l'étude des processus dans un circuit électrique et son calcul, le circuit réel est remplacé par un circuit idéalisé composé d'éléments séparés spatialement séparés R, L, S.

Dans ce cas, on considère que les fils reliant les éléments du circuit n'ont pas de résistance, d'inductance et de capacité actives. Un tel circuit idéalisé est appelé un circuit à paramètres repliés, et les calculs basés sur celui-ci donnent dans de nombreux cas des résultats bien confirmés par l'expérience.

Les circuits électriques à paramètres constants sont de tels circuits dans lesquels les résistances des résistances R, l'inductance des bobines L et la capacité des condensateurs C sont constantes, indépendamment des courants et des tensions agissant dans le circuit. De tels éléments sont dits linéaires.

Si la résistance de la résistance R ne dépend pas du courant, alors la relation linéaire entre la chute de tension et le courant est exprimée Loi d'Ohm ur = R NS ir, et la caractéristique courant-tension de la résistance (est une ligne droite (Fig. 1, a).

Si l'inductance de la bobine ne dépend pas de la valeur (du courant qui y circule, alors la connexion du flux d'auto-induction de la bobine ψ directement proportionnel à ce courant ψ= L NS il (Fig. 1, b) .

Enfin, si la capacité du condensateur C ne dépend pas de la tension uc appliquée aux armatures, alors la charge q accumulée sur les armatures et la tension u° C sont interconnectées par une relation linéaire, représentée graphiquement sur la fig. 1, v.

Riz. 1. Caractéristiques des éléments linéaires du circuit électrique: a - caractéristique courant-tension de la résistance, b - dépendance de la connexion de flux sur le courant dans la bobine, c - dépendance de la charge du condensateur sur la tension à ses bornes.

La linéarité de la résistance, de l'inductance et de la capacité est conditionnelle, car en réalité tous les éléments réels d'un circuit électrique sont non linéaires. Ainsi, lors du passage du courant à travers la dernière résistance chauffe et sa résistance change.

Une augmentation excessive du courant dans une bobine ferromagnétique peut modifier légèrement son inductance. La capacité des condensateurs avec différents diélectriques change d'un degré ou d'un autre, en fonction de la tension appliquée.

Cependant, dans le mode de fonctionnement normal des éléments, ces changements sont généralement si insignifiants qu'ils peuvent ne pas être pris en compte dans les calculs, et ces éléments du circuit électrique sont considérés comme linéaires.

Les transistors fonctionnant dans des modes lorsque des sections linéaires sont utilisées avec leurs caractéristiques courant-tension peuvent également être conditionnellement considérés comme des dispositifs linéaires.

Un circuit électrique composé d'éléments linéaires est appelé circuit électrique linéaire. Les circuits linéaires sont caractérisés par des équations linéaires pour les courants et les tensions et des circuits équivalents linéaires substitués. Les circuits équivalents linéaires sont constitués d'éléments passifs et actifs linéaires dont les caractéristiques volt-ampère sont linéaires.Pour l'analyse des processus dans les circuits électriques linéaires sont utilisés Les lois de Kirchhoff.