83783 Skan (2)

Prawa komutacji są konsekwencją ogólnych praw przyrody — zasady zachowania energii i skończonej prędkości przebiegu zjawisk fizycznych.

Prąd i strumień magnetyczny cewki oraz napięcie i ładunek kondensatora, w chwili przyłączenia tych elementów do źródła, nie mogą osiągnąć natychmiast, tzn. w czasie At = 0, wartości ustalonej, gdyż po pierwsze — jak wspomniano, nie ma w przyrodzie prędkości równej nieskończoności, a po drugie — źródło musiałoby dysponować mocą nieskończenie dużą, co jest fizycznie niemożliwe.

Prawa komutacji obowiązują również dla rezystorów, jednak sprawa w tym przypadku jest nieco bardziej skomplikowana. Na podstawie dotychczasowych sformułowań można by wysnuć wniosek, że przebiegi prądów i napięć na rezystorach ustalają się natychmiast, w czasie nieskończenie krótkim. W wielu przypadkach można tak rzeczywiście przyjąć, ale tylko przyjąć, gdyż rzeczywiście czas ustalania się przebiegów elektrycznych w rezystorach jest na ogół pomijalnie mały w porównaniu z czasem ustalania się tych przebiegów w kondensatorach i cewkach. Rezystory przecież nie magazynują energii, tylko doprowadzoną energię natychmiast rozpraszają. W rzeczywistości jednak rezystor poddany działaniu bardzo szybkozmiennego wymuszenia zachowuje się jak obwód RLC (patrz przykład 6.38 oraz p. 9.3). Ujawnianie się cech pojemności i indukcyjności rezystorów dla przebiegów elektrycznych ■szybkozmiennych decyduje o tym, że prawa komutacji stosują się również do rezystorów.

7.3

Metody analizy liniowych obwodów elektrycznych

Zadaniem analizy obwodów elektrycznych jest podanie zależności określających prąd w danej gałęzi obwodu lub spadek napięcia na wybranym elemencie tego obwodu. Istnieje wiele różnych metod analizy obwodów elektrycznych. Niektóre z nich pozwalają na bardzo szybkie określenie wartości poszukiwanych wielkości, wymagają jednak zaawansowanej matematyki.

Wszystkie metody analizy uwzględniają strukturę obwodu. W rozgałęzionych obwodach elektrycznych prąd w danym elemencie i spadek napięcia na nim zależą bowiem od parametrów wszystkich innych elementów danego obwodu i sposobu ich rozmieszczenia.

Omówienie w tej książce metod analizy obwodów elektrycznych zajęłoby dużo miejsca i nie byłoby precyzyjne. Wybrane metody analizy zostaną więc zaprezentowane wprost na przykładach.

Przykład 7.2 Metoda Oczkowa

Stosując metodę oczkową wyznaczyć prąd w gałęzi R₃ obwodu przedstawionego na rys. 7.8, przyjmując R_t = R₂ = R₃ == i?₄ R == 1 O; E = 8 V.

.336