skrypt038 (2)

74 Laboratorium Podstaw Elektrotechniki I

a)

b)

Rys.4.3. Metoda charakterystyki łącznej (a), metoda przecięcia charakterystyk

(b).

Jeżeli połączenie składa się tylko z dwóch szeregowo połączonych elementów nieliniowych i dane jest napięcie na zaciskach tego połączenia, to prąd I w połączenia oraz napięcia Uj i U2 na poszczególnych elementach można wyznaczyć tzw. metodą przecięcia charakterystyk (rys.4.3b). W układzie współrzędnych Ul rysujemy charakterystykę prądowo-napięciową elementu i. Wzdłuż osi OU odkładamy odcinek 00’ odpowiadający podanemu napięciu U. Punkt O’ przyjmujemy jako początek układu współrzędnych UT, przy czynu oś OT tego układu rysujemy równolegle do osi 01, a oś 0'U’ kierujemy w stronę przeciwną względem osi OU. W układzie współrzędnych UT rysujemy charakterystykę prądowo-napięciową elementu 2. Przecięcie obu charakterystyk wyznacza prąd w połączeniu oraz napięcia Uj i U2 na poszczególnych elementach. Metodą przecięcia charakterystyk możemy wyznaczyć prąd tylko dla jednego zadanego napięcia, podczas gdy metodą charakterystyki łącznej otrzymamy ptądy dla pełnego zakresu napięcia.

4.1.4. Równolegle połączenie elementów nieliniowych

Rys.4.4. Równoległe połączenie dwóch elementów nieliniowych.

W połączeniu równoległym (rys.4,4) napięcie U na wszystkich elementach jest jednakowe a prąd 1 jest sumą prądów poszczególnych elementów

J = Il4l₂    (4.6)

Prąd ten można wyznaczyć metodą charakterystyki łącznej (rys.4.5.a). Na osi OU odkładamy odcinek OA=U i przez punkt A prowadzimy prostą równoległą do osi Ol. Punkty przecięcia prostej p z charakterystykami elementów 1,2 wyznaczają prądy Ij, I₂ płynące w gałęziach przy napięciu U. Odkładając na prostej p odcinek AB=I\ +I₂ wyznaczamy punkt B charakterystyki łącznej. Powtarzając powyższą konstrukcję dla szeregu wartości napięć wyznaczamy całą charakterystykę łączną. Na podstawie charakterystyki łącznej możemy odczytać prąd całkowity połączenia równoległego dła zadanego napięcia, bądź też wyznaczyć wymagane napięcie dla zadanej wartości prądu całkowitego. Metodę charakterystyki łącznej można stosować również dla większej liczby elementów nieliniowych.

Rys.4.5. a-metoda charakterystyki łącznej dla połączenia równoległego, b-nietoda przecięcia charakterystyk dła połączenia równoległego.

W przypadku dwóch elementów nieliniowych (lub jednego nieliniowego a drugiego liniowego) połączonych równolegle, można powyższe zagadnienie rozwiązać metodą przecięcia charakterystyk (rys.4.5.b). W układzie współrzędnych I,U rysujemy charakterystykę prądowo-napięciową elementu I. Na osi Ol odkładamy odcinek 00-I, a następnie w układzie współrzędnych l'U' rysujemy charakterystykę prądowo-napięciową elementu 2. Punkt przecięcia się