Bulashenko_C4
.pdfU 1 E1 , U 2 E 2 можна переписати рівняння (3.5) та (3.6) у вигляді:
|
U |
1 |
A |
U |
2 |
B I 2 , |
||
|
|
|
||||||
|
I 1 |
C |
U |
2 |
D I 2 . |
|||
|
|
Підставимо вирази для коефіцієнтів A, B, C, D (3.7) у рівняння (3.2) та переконаємось у виконанні співвідношення (3.2):
|
Y 22 Y 11 |
|
Y 22 Y 11 |
2 |
|
|
|
|
Y |
|
|
||
A D D C |
|
|
|
12 |
1. |
(3.8) |
2 |
2 |
|
||||
|
Y 12 |
|
Y 12 |
|
|
|
Якщо поміняти місцями E1 і Z н та зробити ті самі опе-
рації, то отримаємо систему основних рівнянь чотириполюсника, коли його живлення здійснюється зі сторони вихідних затискачів.
|
U |
2 |
D |
U |
1 |
B I 1 |
, |
||
|
I 2 |
C |
U |
|
|
A I 1 , |
(3.9) |
||
|
1 |
|
|||||||
|
|
|
Існують також інші форми запису рівнянь чотириполюсника – Н, Y, Z, G, B. Наприклад, для Y – форми напрямок струму
I 1 такий самий як і для А-форми, а напрямок I 2 – |
протилеж- |
|||||||||||
ний А-формі. Y – форма запису має вигляд |
|
|
|
|||||||||
|
I 1 |
|
Y11 U 1 |
Y12 U 2 , |
|
|
(3.10) |
|||||
|
I 2 |
|
Y21 U 1 |
Y22 U |
2 , |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
де |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y |
D |
; Y |
|
Y |
|
1 |
; Y |
|
A |
. |
(3.11) |
|
|
|
|
|
|
||||||||
11 |
B |
12 |
21 |
|
B |
22 |
B |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Таким чином, якщо з чотирьох величин I 1 , I 1 , U 1 , U 2 дві
величини є відомими, то інші визначаються з основних рівнянь чотириполюсника за умови відомих коефіцієнтів.
Форма А застосовується в теорії кругових діаграм, форми Y, Z – у теорії синтезу кіл, параметри схем заміщення транзисторів представляють у H-формі.
61
3.3Визначення коефіцієнтів пасивного чотириполюсника
3.3.1Визначення коефіцієнтів шляхом розрахунку
Уцьому випадку повинні бути відомими схема з’єднання елементів і параметри цих елементів.
Отримаємо вирази для визначення коефіцієнтів. Основні рівняння, як відомо, мають вигляд:
|
|
|
|
U |
1 |
A |
U |
2 |
|
B I 2 |
, |
. |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
I 1 |
C |
U |
|
|
D I 2 . |
|
|
|||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Припустимо, що струм і I 2 =0 (режим холостого ходу на |
||||||||||||||||||
виході). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тоді |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U 1хх |
A U 2 хх , |
звідки |
U 1хх |
|
|
|
A |
Z1xx , |
(3.12) |
|||||||||
I 1хх |
C |
U |
2 хх , |
I |
1хх |
|
|
C |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де Z1xx - вхідний опір чотириполюсника у режимі холостої ходи на виході.
Припустимо, що струм |
U |
2 |
|
0 (режим короткого зами- |
||||||||
|
|
|||||||||||
кання на виході). Тоді |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
U |
1кз |
B I 2кз , |
звідки |
U 1кз |
|
В |
Z1кз , |
(3.13) |
|||
|
||||||||||||
|
I 1кз |
D I 2кз , |
I |
1кз |
|
D |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
де Z1кз - вхідний опір чотириполюсника у режимі короткого зами-
кання на виході.
Основні рівняння чотириполюсника, коли його живлення здійснюється зі сторони вихідних затискачів, як відомо, мають вигляд
|
U |
2 |
D |
U |
1 |
B I 1 , |
||
|
|
|
||||||
|
I 2 |
C |
U |
1 |
A I 1 . |
|||
|
|
Припустимо, що на вході коротке замикання - U 1 0 . Тоді
62
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U |
2кз |
|
|
B I 1кз , |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I 2кз |
|
A I 1кз , |
|
|
|
|
|
|
|||||||
Звідки |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
U 2кз |
|
В |
Z 2кз , |
|
|
|
|
|
(3.14) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I 2кз |
|
|
A |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
де Z 2кз - вихідний опір чотириполюсника у режимі короткого |
||||||||||||||||||||||||||
замикання на вході при живленні зі сторони виходу. |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Виразимо усі коефіцієнти через коефіцієнт А: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
C |
|
A |
; |
B A Z 2кз ; D |
|
|
B |
|
|
A Z 2кз |
. |
|
|
(3.15) |
|||||||||||
|
|
|
|
Z1кз |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
Z1кз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1кз |
|
|
|
||||||
Скористаємося рівнянням (3.2), в яке підставимо рівняння |
||||||||||||||||||||||||||
(3.15): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
A |
2 Z 2кз |
A |
2 |
|
Z 2кз |
1 |
|
A |
|
|
|
|
Z1кз Z1хх |
. |
(3.16) |
|||||||||||
|
Z1кз |
|
|
Z1хх |
|
|
|
Z 2кз |
Z1хх Z1кз |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Висновок: |
якщо відомі |
Z 2кз , |
Z 1хх , Z 1кз , то за формулами |
|||||||||||||||||||||||
(3.15), (3.16) знаходять усі коефіцієнти чотириполюсника. |
|
Розглянемо приклад. Нехай у Т- подібного чотириполюсника (рис.3.4) відомі параметри його елементів:
R 100 Ом, X L 200 Ом,
X C 100 Ом .
m z1=R z2=-jXC
p z3=jXL
n |
q |
Рисунок 3.4
Визначимо коефіцієнти A, B, C, D:
- живлення зі сторони входу, режим холостої ходи на ви-
ході: Z1хх R j X L 100j 200 224 63,4 Ом;
- живлення зі сторони входу, коротке замикання на виході:
Z 1кз R |
j |
X L |
j X C |
100 |
20000 |
|
|
j |
X L |
X C |
j 100 |
||
|
|
|
||||
100 |
j |
200 |
224 |
63,4 Ом; |
- живлення зі сторони виходу, коротке замикання на вході:
63
|
|
|
Z 2кз |
j X C |
|
R |
|
j |
X L |
|
|
|
j 100 |
|
|
|
j |
20000 |
|
||||
|
|
|
|
R |
|
j |
X L |
|
|
|
100 |
j |
200 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
77,3 |
|
j |
61,3 |
|
98,6 |
38,4 |
Ом; |
|||||||||||
- за формулами (3.15), (3.16) визначаємо коефіцієнти: |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
A |
|
|
224 |
|
|
63,4 |
224 |
|
63,4 |
|
|
|
|
|
1,128 25,8 ; |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
38,4 |
|
|
|
|
63,4 |
|
|
|
|
63,4 |
|||||||||||
98,6 |
224 |
224 |
|
|
|
||||||||||||||||||
B A Z 2кз |
1,128 |
|
|
25,8 |
98,6 |
|
|
- 38,4 |
111,22 |
- 64,2 Ом; |
|||||||||||||
|
C |
A / Z 1хх |
1,128 |
|
25,8 |
0,005 |
- 89,2 Cм ; |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
224 |
63,4 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
D |
B / Z 1кз |
111,22 |
|
64,2 |
0,5 |
0,8 Cм . |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
224 |
|
63,4 |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
A D |
B C |
1.128 |
25.8 |
0.5 |
0.8 |
|||||||||||||
|
|
Перевірка: |
111.22 |
|
64.2 |
0.005 |
|
|
|
89.2 |
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
26.4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
0.564 |
|
0.5561 |
153.4 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
0.505 |
j |
0.25 |
0.5 |
j |
0.249 |
1. |
|
3.3.2 Дослідний шлях визначення коефіцієнтів чотириполюсника
Схема для визначення коефіцієнтів чотириполюсника зображена на рис.3.5.
m |
|
|
I1 |
W1 |
A1 |
|
|
|
C |
||
|
|
IА1 |
|
U1 V1 |
|
IС |
|
|
|
||
|
|
|
|
n |
|
|
|
A2 |
p |
|
|
I2 |
U2 |
|
V2 |
|
q |
Рисунок 3.5
Рисунок 3.5
Етапи визначення коефіцієнтів:
64
1. Дослід холостого ходу (живлення зі сторони входу чотириполюсника):
- модуль опору Z |
|
|
|
U1хх |
|
|
|
|
показання |
вольтметра |
V1 |
; |
|
|
|||||||||||
1хх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
I1хх |
|
показання |
амперметра A1 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
- модуль кута зсуву фаз 1хх: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
arccos |
|
P1хх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
1хх |
|
|
|
U1хх I1хх |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
arccos |
|
показання |
|
ваттметра |
W1 |
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||
показання амперметра A1 показання |
вольтметра V1 |
||||||||||||||||||||||||
2. Дослід короткого замикання (живлення зі сторони вхо- |
|||||||||||||||||||||||||
ду): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
- модуль опору Z |
|
|
U1кз |
|
|
|
|
показання |
вольтметра |
V1 |
; |
|
|||||||||||||
1кз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
I1кз |
|
показання |
амперметра A1 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
- модуль кута зсуву фаз φ1кз: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
arccos |
P1кз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
1кз |
|
|
U1кз I1кз |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
arccos |
|
показання |
|
ваттметра |
W1 |
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||
показання амперметра A1 показання |
вольтметра V1 |
||||||||||||||||||||||||
3. Дослід короткого замикання на вході (живлення зі сто- |
|||||||||||||||||||||||||
рони виходу, при проведенні цього досліду ватметр W2 |
треба |
||||||||||||||||||||||||
ввімкнути в вихідне коло): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
- модуль опору Z |
|
|
|
|
U 2кз |
|
|
показання |
вольтметра |
V2 |
; |
|
|||||||||||||
2кз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
I2кз |
|
|
показання |
амперметра A2 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
- модуль кута зсуву фаз φ2кз: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
arccos |
|
P2кз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
2кз |
|
|
U 2кз |
I 2кз |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
arccos |
|
|
показання |
|
ваттметра |
W2 |
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||
показання амперметра A2 показання |
вольтметра V2 |
||||||||||||||||||||||||
4. Досліди визначення знаків кутів |
1хх, |
1кз, 2кз виконують |
|||||||||||||||||||||||
за допомогою ланцюжка “ ключ – конденсатор ”: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
- якщо при замиканні ключа К показання амперметра А1 |
|||||||||||||||||||||||||
зменшиться, то це |
означає, що характер |
кола активно- |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
65 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
індуктивний, а кут має знак “+”; - якщо при замиканні ключа К показання амперметра А1
збільшиться, то це означає, що характер кола активно-ємнісний, а кут має знак “-”.
|
За незамкнутого ключа К: |
I A |
I 1 , за замкнутого ключа К: |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
I A |
I 1 I C . Суть |
досліду |
ілюструють |
векторні діаграми |
|||||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(рис.3.6). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
R-L опір, IA1<I1 |
|
R-С опір, IA1>I1 |
||||||||||||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
U1 |
|
|
I |
|
|
|
|
IC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A1 |
|
|
|
|||
|
|
|
|
IA1 |
|
|
|
|
|
|
|
I1 |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
IC |
|
|
|
|
0 |
|
|
|
U1 |
|
|
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.6
Рисунок 3.6.
3.4 Схеми заміщення пасивного чотириполюсника
Будь-який складний чотириполюсник можна замінити більш простішим (Т-, П-подібними) і за цієї заміни три опори
схеми Z1, Z 2 , Z 3 повинні бути розраховані таким чином, щоб
схема заміщення давала б такі самі коефіцієнті A, B, C, D, що й вихідний чотириполюсник.
m |
z1 |
z2 |
p |
|
|
|
|
U1 |
I1 z3 |
I2 U2 |
|
|
|
I3 |
|
n |
|
|
q |
Рисунок 3.7
Нехай деякий складний чотириполюсник з коефіцієнтами A, B, C, D замінили Т-подібним чотириполюсником (рис.3.7). Знайдемо, якими саме мають бути опори Z 1 , Z 2 , Z 3 , щоб коефі-
цієнти A, B, C, D залишались незмінними.
66
Рівняння за першим і другим законами Кірхгофа:
I 1 |
I 2 |
I 3 |
0 |
|
I 2 |
Z 2 |
I 3 |
Z 3 U 2 0 |
(3.17) |
|
|
|
|
|
I 1 |
I 2 |
|
I 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
I 2 Z 2 |
|
I 1 Z 3 |
|
I 2 Z 3 |
|
|
|
U |
2 0 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I 1 |
|
1 |
|
|
U 2 |
1 |
|
Z 2 |
|
I 2 . |
|
|
|
(3.18) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z 3 |
|
Z 3 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Порівняємо друге рівняння системи (3.1) з рівнянням |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
(3.18). Зрозуміло, що |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
C |
|
1 |
|
, D |
1 |
|
|
|
Z 2 |
. |
|
|
|
|
|
(3.19) |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z 3 |
|
|
|
|
Z 3 |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
Для зовнішнього контура: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
I 1 |
Z 1 |
|
I 2 |
Z 2 |
|
U |
2 |
|
|
U |
1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.20) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(3.21) |
||||||||||||||||||||
|
U |
1 |
|
U |
2 |
I 1 |
|
Z 1 |
|
|
|
I 2 |
|
Z 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
Підставимо рівняння (3.18) в (3.21): |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
U 1 |
|
U 2 |
|
U 2 |
|
Z 1 |
|
I 2 |
1 |
Z 2 |
Z 1 |
|
I 2 |
Z 2 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
Z 3 |
|
|
Z 3 |
|
|
(3.22) |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
|
U 1 |
|
U 2 |
|
1 |
Z 1 |
|
|
I 2 |
Z 1 |
|
|
|
Z 2 |
|
Z 1 |
Z 2 |
. |
(3.23) |
|||||||||||||||
|
|
|
|
Z 3 |
|
|
|
|
|
|
Z 3 |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Порівняємо перше рівняння системи (3.1) з рівнянням (3.23). Зрозуміло, що
|
Z |
1 |
|
|
Z1 |
Z |
|
|||
A 1 |
|
, B Z1 |
Z 2 |
|
|
|
2 |
. |
(3.24) |
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Z 3 |
|
|
|
Z 3 |
|
||||
Таким чином, з (3.19) та (3.24): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z 3 |
1 |
, Z 1 |
A 1 |
, Z 2 |
D |
1 |
. |
(3.25) |
|
|
|
|
|
C |
|
|||||
|
|
|
|
C |
C |
|
|
|
|||
|
Формули (3.25) використовуються |
|
для |
розрахунку |
|||||||
Z 1 , Z 2 |
, Z |
3 |
, коли відомі коефіцієнти чотириполюсника. |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
67
3.5 Годографи (кругові та лінійні діаграми)
Багато практичних задач потребують дослідження залежності кола від різних факторів. Поряд з аналітичними методами використовують і графічні, тобто побудову годографів (діаграм).
Годограф – геометричне місце кінців векторів, що зображують різні величини. Годографи можуть мати форму дуги кола
–тоді вони називаються круговими діаграмами, або форму лінії
–тоді це лінійні діаграми.
|
|
3.5.1 Лінійні діаграми |
|||||||
Розглянемо ділянку кола (рис. 3.8). |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
R |
L |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.8 |
|
|
|
|
||
Побудуємо геометричне місце кінців вектора, що зображує |
|||||||||
|
|
|
Рисунок 3.8 |
|
|
|
|
||
комплексний опір цієї ділянки Z R |
|
j X L при зміні |
|||||||
а) 0 |
R |
; |
|
|
|
|
|
|
|
б) 0 |
X L |
. |
|
|
|
|
|
|
|
Годографом у випадку а) є пряма, яка паралельна осі дійсних чисел і проходить через точку з координатами (рис.3.9, а). Годографом у випадку б) є пряма, яка паралельна осі уявних чисел і проходить через точку з координатами R; 0
(рис.3.9, б).
68
+j |
|
|
|
|
|
+j |
|
|
Z3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XL3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Z1 |
Z2 |
Z3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
XL, |
|
|
|
|
|
Z2 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
XL2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
R=0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
Z1 |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
XL1 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
+1 |
|
|
|
|
|
|
+1 |
|
|
|
R1 |
R |
R3 |
|
|
|
R, XL=0 |
|
|
|
|
||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
0 |
R |
|
|
|
0 |
XL |
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок3.9 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Розглянемо інший приклад побудови лінійної діаграми для |
|||||||||||||
струму I |
I 1 |
I 2 при |
Uab |
const. Нехай |
R, X L |
const ; |
|||||||
X C var (коло – рис.3.10). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
I |
|
|
|
Uab |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
L |
p |
|
I //2 |
I /2 |
q |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Uab |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
I1 |
С |
I // |
I / |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
I1=const |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
R1 |
I2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
b |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
а) |
|
|
|
б) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Рисунок 3.10 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Рисунок 3.10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Струм |
I1 відстає від U ab |
на кут |
: |
|
arctg |
X L |
. Струм |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
I 2 випереджає U ab |
на кут 90 . Годограф у цьому випадку – лінія |
||||||||||||
pq. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Висновок: часто деяка комплексна величина визначається |
|||||||||||||
рівнянням виду N |
A B , |
де |
A |
A e j |
const , |
B |
B e j |
– |
|||||
змінна комплексна величина, в якій |
=const, а 0 |
B |
|
( , |
– |
||||||||
кути комплексних величин |
A |
та |
B відносно осі дійсних чи- |
||||||||||
|
|
|
|
69 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сел). На комплексній площині вектор N є сумою двох векторів |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
A |
та B , один з яких ( A ) незмінний, а в іншого ( B ) – незмін- |
||||||||||||
ний напрям і змінна довжина: |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
N |
|
A |
B, де A |
const, 0 |
B |
, β |
const . |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Тоді рівняння N |
A |
B |
|
|
|
||||||
|
|
на комплексній площині є рівнянням прямої, що проходить |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
під кутом |
|
до осі дійсних чисел через кінець вектора A . |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
3.5.2 Кругові діаграми |
|
|
||||
|
|
Розглянемо |
провідність |
ділянки |
кола |
(рис.3.8): |
|||||||
Y |
|
|
1 |
|
|
, коли |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
R |
j |
X L |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
а) |
0 |
|
R |
та X L |
const ; |
|
|
|
|||
|
|
б) |
0 |
|
X L |
та R |
const . |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
R= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y=0 |
|
+1 |
|
+j |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Y1 |
Y2 |
Y1 |
Y3 |
|
Y2 |
|
+1 |
|
R=0 |
XL= |
XL=0 |
||
|
||||
Y=1/XL Y3 |
|
|||
|
Y=0 |
Y=1/R |
||
0 |
R |
|
0 XL |
|
а) |
|
|
б) |
|
|
Рисунокунок33.11.11 |
|
Годографом у випадку а) є дуга кола, що проходить через початок координат (рис.3.11,а). Годографом у випадку б) є дуга
кола, що також проходить через початок координат (рис.3.11,б). |
||
|
|
|
Висновок: зворотна величина лінійної функції N |
A |
B |
на комплексній площині представлена рівнянням дуги кола, що проходить через початок координат
70