Расчет электрических цепей постоянного тока Проведем анализ схемы Составить систему контурных уравнений Курс лекций по теории электрических цепей Четырехполюсники Нелинейные цепи Трансформатор Нелинейный конденсатор


Нелинейный конденсатор в цепи синусоидального тока

Диэлектрическая  проницаемость конденсатора зависит от приложенного напряжения. Такая зависимость существует у сегнетовой соли, поэтому материалы носят название сегнетодиэлектриков. Если в качестве диэлектрика используется полупроводник, то он носит название варикап, если керамика, то вариконд. Названная характеристика q(U) очень близка по виду к вебер-амперной характеристике нелинейной катушки индуктивности (рис.4.22.1).

 

Рис.4.22.1. Характеристики нелинейного конденсатора и

нелинейной индуктивности

Показанное сходство позволяет перенести результаты, полученные ранее, для анализа работы нелинейных конденсаторов. Схема замещения такого конденсатора имеет вид, представленный на рис 4.22.2.

Рис.4.22.2. Схема замещения нелинейного конденсатора

В схеме замещения нелинейного конденсатора R – сопротивление, учитывающее потери на нагрев диэлектрика.

Для данной цепи могут быть записаны законы Кирхгофа.

.

Для сравнения: уравнение, составленное для индуктивности

.

Используя графоаналитический метод, можно построить соответствующие графики тока и заряда при известной синусоидальной функции подводимого напряжения (рис 4.22.3).

Рис.4.22.3. Временные зависимости тока и заряда

Временная зависимость заряда имеет несинусоидальную форму. Осуществляя графическое дифференцирование данной функции, получаем функцию тока в емкости, которая также несинусоидальна. При разложении ее в ряд необходимо отметить весьма значительный удельный вес третьей гармоники. Данное обстоятельство лежит в основе реализации так называемых утроителей частоты. Одним из таких вариантов утроения (рис.4.22.4) будет считаться схема следующего вида:

Рис.4.22.4. Схема утроителя частоты

U1 = U1msinωt;

U2 = U2msin3ωt.

Задача решается графоаналитическим методом.

Опыт К.З. При замкнутой накоротко вторичной обмотке на первичную обмотку подается такое пониженное напряжение Uk, чтобы ток короткого замыкания первичной обмотки равнялся номинальному. Величина этого напряжения устанавливается при плавном увеличении напряжения с нуля.

Вентиль в цепи синусоидального тока Полупроводниковые электронные приборы с практически односторонней проводимостью носят название вентилей. Они относятся к активным нелинейным сопротивлениям, которые задаются нелинейной в.а.х. . Кроме того, они относятся к классу безинерционных нелинейных элементов.

Расчет нелинейных цепей по мгновенным значениям


Анализ нелинейных цепей