Elektrinė grandinė

Elektrine grandine laikoma tokių tarpusavyje sujungtų elementų visuma, kuriose vykstantys procesai apibūdinami srovės ir įtampos priklausomybėmis.

Elektrinės grandinės elementai skirstomi į aktyvinius ir pasyvinius. Pirmieji yra elektros energijos šaltiniai, o antrieji vartoja arba kaupia energiją.

Grandinės elementai

• Varžos elementas. Varžos elementu grandinių teorijoje vadinamas idealizuotas elementas, kurio įtampos ir srovės ryšys išreiškiamas Omo dėsniu.

• Induktyvumo elementas. Induktyvumo elementu grandinių teorijoje vadinamas idealizuotas elementas, apibūdinamas šitokia srovės ir įtampos priklausomybe:

$u=L{\frac {di}{dt}}$.

• Talpumo elementas. Talpumo elementu grandinių teorijoje vadinamas idealizuotas elementas, apibūdinamas šitokia srovės ir įtampos priklausomybe:

$i=C{\frac {du}{dt}}$.

• Įtampos šaltinis. Idealiu įtampos šaltinių grandinių teorijoje vadinamas toks aktyvinis grandinės elementas, kurio momentinės įtampos u kitimo dėsnis visiškai nepriklauso nuo tekančios srovės.

• Srovės šaltinis. Idealiu srovės šaltinių grandinių teorijoje vadinamas toks aktyvinis grandinės elementas, kurio momentinės srovės i kitimo dėsnis visiškai nepriklauso nuo įtampos.

Grandinių klasifikacija

• Elektrinė grandinė, nagrinėjama dviejų polių atžvilgiu, vadinama dvipoliu.

• Elektrinė grandinė, nagrinėjama keturių polių atžvilgiu, vadinama keturpoliu.

• Grandinės, kuriose varžos, talpos ir induktyvumo savybėmis pasižymi tik atskiri varžos, talpumo ir induktyvumo elementai, vadinamos sutelktųjų parametrų grandinėmis.

• Grandinės, kuriose kiekviena dalis turi talpumą, induktyvumą bei varžą. Jos vadinamos paskyrstytųjų parametrų grandinėmis.

• Grandinės sudarytos iš tiesinų elementų, vadinamos tiesinėmis.

• Grandinės, kuriose yra bent vienas netiesinis elementas, vadinamos netiesinėmis.

• Grandinės, kuriose yra bent vienas parametrinis elementas, vadinamos parametrinėmis.

• Vien iš reaktyvinių elementų sudarytos grandinės vadinamos reaktyvinėmis

• Grandinės, kuriose yra bent vienas varžos elementas, vadinamos grandinėmis su nuostoliais.

Elementai, kurių parametrai ar savybės nepriklauso nei nuo tekančios srovės, nei nuo veikiančios įtampos, vadinami tiesiniais. Ir priešingai: elementai, kurių parametrai priklauso nuo tekančios srovės ar veikiančios įtampos, vadinami netiesiniais. Yra tiesinių elementų, kurių parametrus galima keisti pagal pageidaujamą dėsnį, nepriklausomą nuo srovės ar įtampos. Jie vadinami parametriniais elementais.

Pagrindiniai grandinių dėsniai

• Omo dėsnis išreiškia srovės ir įtampos priklausomybę varžos elemente arba dvipolyje, sudarytame iš varžos elementų:

$u=Ri\,$.

• Pirmasis Kirchhofo dėsnis teigia, kad bet kuriame grandinės mazge srovių algebrinė suma lygi nuliui:

$\sum _{k}i_{k}=0\,$.

• Antrasis Kirchhofo dėsnis teigia, kad bet kuriame elektrinės grandinės kontūre įtampų algebrinė suma lygi nului:

$\sum _{k}u_{k}=0\,$.

Grandinės poveikiai ir charakteristikos

Elektrinėje grandinėje veikiančios šaltinių įtampos ar srovės vadinamos poveikiais, o poveikių sukeltos srovės grandinės šakose ar įtampos tarp mazgų vadinamos reakcijomis.

Elektrinių grandinių poveikiaiai gali būti skirstomi šitaip:

• Nuolatinis poveikis. Grandinėje veikia nuolatinės srovės ar įtampos šaltiniai. Nagrinėjamoji reakcija – nuolatinės šakų srovės ar įtampos tarp mazgų.

• Harmoninis poveikis. Grandinėje veikia harmoninės (sinusinės ar kosinusinės) srovės ar įtampos šaltiniai. Nagrinėjamoji reakcija yra harmoninės šakų srovės ar štampos tarp mazgų.

• Periodinis ne harmoninis poveikis. Grandinėje veikia periodinės ne harmoninės srovės ar įtampos šaltiniai. Nagrinėjamoji reakcija yra periodinės šakų srovės ar įtampos tarp mazgų.

• Neperiodinis poveikis. Grandinėje veikia neperiodinės srovės ar įtampos šaltiniai. Neperiodiniai poveikiai apima labai plačią poveikių klasę.

• Atsitiktinis poveikis. Grandinėje veikia tokie srovės ar įtampos šaltiniai, kurių srovė ar įtampa neišreiškiama determinuotomis funkcijomis, o yra atsistiktinio pobūdžio.

Vikiteka