Elemente de Circuit
3
Circuit o mulţime de componente electrice şi electronice interconectate în vederea prelucrării (emisie sau recepţie) sau transmiterii semnalelor. Semnalele aplicate circuitului se numesc semnale de excitaţie sau de intrare. Semnalele de intrare sunt produse în general de experimentator sau apar pe cale naturală. Semnalele obţinute la bornele circuitului, considerate de ieşire sau semnale de răspuns. Clasificarea circuitelor: 1. În raport cu natura componentelor din care este alcătuit, un circuit poate fi pasiv (când consumă energie electrică) sau activ (când difuzează energie). Circuitele pasive sunt realizate cu rezistoare , bobine şi condensatoare. Circuitele care conţin pe lângă componentele pasive tranzistore, tuburi electronice şi/sau circuite integrate, sunt active. 2. Circuitele pot fi realizate: a. cu componente discrete de tipul menţionat şi sunt cu parametri concentraţi . b. pot fi constituite din linii sau conductoare în cablu, ghiduri de undă, fibre optice şi în acest caz, sunt cu parametri distribuiţi (exemple linii, conductoare, fibre optice). 3. Parametrii componentelor din circuit pot fi dependenţi de timp sau să nu depindă de timp . În primul caz circuitul este variabil, în celălalt caz, circuitul este invariabil în timp. /Şi pentru alţi parametrii. 4. Circuitele pot prelucra semnale prin transformări liniare şi atunci sunt liniare iar în caz contrar sunt neliniare . Circuitele pot fi: CIRCUITE ELECTRICE ŞI ELEMENTE DE CIRCUIT În regim variabil (cvasistaţionar), prin circuit electric se înţelege un sistem de corpuri conductoare şi de condensatoare prin care pot trece curenţi de conducţie; de fapt, prin dielectricul condensatoarelor trec curenţi de deplasare echivalenţi curenţilor de conducţie. Prin reţea electrică se înţelege un circuit electric mai vast sau un ansamblu de circuite electrice care funcţionează împreună (se influenţează reciproc). În regim cvasistaţionar, curenţii electrici ai circuitului determină următoarele fenomene: apare o degajare de căldură, apare un câmp magnetic şi un câmp electric, iar energia electro-magnetică se transformă în alte forme. În general, aceste fenomene au loc în aproape toate porţiunile circuitului electric. În vederea simplificării analizei sale, circuitul electric (fizic) se echivalează cu o schemă electrică, formată prin asocierea adecvată a unor elemente de circuit ideale, în care ar avea loc numai câte unul dintre aceste fenomene. Se definesc astfel: – rezistorul ideal , este elementul de circuit în care apare numai o degajare de căldură, – bobina ideală , este elementul de circuit în care apare numai câmpul (şi fluxul) magnetic, – condensatorul ideal , este elementul de circuit în care apare numai câmpul electric (respectiv se acumuleazăsarcini electrice pe armături, iar curentul de conducţie se interfaţează cu curentul de deplasare), – sursa ideală , este elementul de circuit în care are loc numai transformarea energiei electromagnetice în ale forme de energie. Primele trei elemente de circuit sunt numite elemente ideale pasive, iar ultimul - element ideal activ. Bobinele şi condensatoarele sunt denumite generic elemente de circuit reactive. Elementul de circuit ideal interacţionează cu restul circuitului prin mărimile de interacţiune (tensiunea la borne u b şi curentul i, eventual fluxul magnetic mutual ϕ ext – în cazul bobinei ideale cuplate magnetic). Tensiunea la borne şi curentul sunt numite, generic, mărimi la borne.
description
circuite electronice
Transcript of Elemente de Circuit
Circuit ( o mulime de componente electrice i electronice interconectate n vederea prelucrrii (emisie sau recepie) sau transmiterii semnalelor. Semnalele aplicate circuitului se numesc semnale de excitaie sau de intrare. Semnalele de intrare sunt produse n general de experimentator sau apar pe cale natural. Semnalele obinute la bornele circuitului, considerate de ieire sau semnale de rspuns.
Clasificarea circuitelor:
1. n raport cu natura(componentelor din care este alctuit, un circuit poate fi(pasiv (cnd consum energie electric) sau activ (cnd difuzeaz energie). Circuitele pasive sunt realizate cu rezistoare , bobine i condensatoare. Circuitele care conin pe lng componentele pasive tranzistore, tuburi electronice i/sau circuite integrate, sunt active.2. Circuitele pot fi realizate:
a. cu componente discrete ( de tipul menionat ( i sunt cu parametri concentrai.
b. pot fi constituite din linii sau conductoare n cablu, ghiduri de und, fibre optice i n acest caz, sunt cu parametri distribuii (exemple linii, conductoare, fibre optice).
3. Parametrii componentelor din circuit pot fi dependeni de timp sau s nu depind de timp. n primul caz circuitul este variabil, n cellalt caz, circuitul este invariabil n timp. /i pentru ali parametrii.
4. Circuitele pot prelucra semnale prin transformri liniare i atunci sunt liniare iar n caz contrar sunt neliniare.
Circuitele pot fi:
CIRCUITE ELECTRICE I ELEMENTE DE CIRCUITn regim variabil (cvasistaionar), prin circuit electric se nelege un sistem de corpuri conductoare i de condensatoare prin care pot trece cureni de conducie; de fapt, prin dielectricul condensatoarelor trec cureni de deplasare echivaleni curenilor de conducie. Prin reea electric se nelege un circuit electric mai vast sau un ansamblu de circuite electrice care funcioneaz mpreun (se influeneaz reciproc).
n regim cvasistaionar, curenii electrici ai circuitului determin urmtoarele fenomene: apare o degajare de cldur, apare un cmp magnetic i un cmp electric, iar energia electro-magnetic se transform n alte forme. n general, aceste fenomene au loc n aproape toate poriunile circuitului electric.
n vederea simplificrii analizei sale, circuitul electric (fizic) se echivaleaz cu o schem electric, format prin asocierea adecvat a unor elemente de circuit ideale, n care ar avea loc numai cte unul dintre aceste fenomene.
Se definesc astfel:
rezistorul ideal, este elementul de circuit n care apare numai o degajare de cldur,
bobina ideal, este elementul de circuit n care apare numai cmpul (i fluxul)
magnetic,
condensatorul ideal, este elementul de circuit n care apare numai cmpul electric
(respectiv se acumuleazsarcini electrice pe armturi, iar curentul de conducie se interfaeaz
cu curentul de deplasare),
sursa ideal, este elementul de circuit n care are loc numai transformarea energiei
electromagnetice n ale forme de energie.
Primele trei elemente de circuit sunt numite elemente ideale pasive, iar ultimul - element
ideal activ.
Bobinele i condensatoarele sunt denumite generic elemente de circuit reactive. Elementul de circuit ideal interacioneaz cu restul circuitului prin mrimile de interaciune (tensiunea la borne ub i curentul i, eventual fluxul magnetic mutual ext n cazul bobinei ideale cuplate magnetic). Tensiunea la borne i curentul sunt numite, generic, mrimi la borne.
Fiecare element ideal este caracterizat printr-o relaie constitutiv. Elementele de circuit ideale reactive pot acumula energia electromagnetic i atunci starea lor poate fi descris cu ajutorul unor mrimi de stare; relaia constitutiv a elementelor reactive se stabilete ntre mrimile de stare. Una dintre mrimile de stare este chiar o mrime la borne, pe cnd cealalt este ntr-o relaie diferenial (de evoluie, tendin) sau integral (de ereditate, memorizare) cu cealalt mrime la borne.
Un element ideal poate fi caracterizat i prin relaia caracteristic dintre mrimile sale de interaciune (de regul mrimi la borne), care poate fi dedus din relaiile definite anterior. Relaia constitutiv conine unul sau mai muli parametri constitutivi, numii de regul
simplu parametri.REZISTORUL IDEAL
Este un fir conductor care, fiind parcurs de un curent electric i, degajeaz cldur, dar nu produce cmp magnetic, nu acumuleaz sarcini electrice i nu are cmp electric imprimat. Simbolul grafic al rezistorului ideal folosit n schemele electrice este dat n figura 1a. Se consider conturul care trece prin axa firului conductor n sensul de referin al curentului i i se nchide ntre borne (ntre capetele firului) pe o linie a tensiunii la borne ub (fig. 1b). Aplicnd acestui contur legea induciei electromagnetice i innd seama c (prin ipotez) elementul nu produce cmp magnetic, rezult succesiv
Aplicnd firului legea conduciei electrice se stabilete relaia ntruct t.e.m. imprimat ei este nul(prin ipotez). Cu R s-a notat rezistena firului. Rezult astfel relaia caracteristic a rezistorului ideal Tensiunea la bornele rezistorului ideal cu sensul de referin asociat celui al curentului dup regula de la receptoare se numete "cdere de tensiune rezistiv" i se noteazcu uR.
Relaia caracteristic a rezistorului ideal se prezint sub una dintre urmtoarele dou forme
Puterea (electromagnetic) instantanee primit de rezistorul ideal pe la borne este
BOBINA IDEALEste un fir conductor care, fiind parcurs de un curent electric i, produce cmp magnetic, dar nu degajeaz cldur, nu acumuleaz sarcini electrice i nu are cmp electric imprimat. Simbolul bobinei ideale folosit n schemele electrice este reprezentat n figura 2a.Fie conturul care trece prin axa firului conductor n sensul de referin al curentului i i se nchide ntre borne (capetele firului) pe o linie a tensiunii la borne ub, ntr-o regiune cu cmp magnetic neglijabil (fig. 2b). Aplicnd acestui contur legea induciei electromagnetice i innd seama cf irul produce cmp magnetic (prin ipotez), rezult succesiv
Aplicnd firului legea conduciei electrice se stabilete relaia
ntruct, prin ipotez, este nul tensiunea electromotoare imprimat ei i rezistena firului R.
Astfel rezult ecuaia de evoluie a bobinei ideale unde cu
s-a notat fluxul magnetic al bobinei, calculat la un parcurs n sensul de referin al curentului i.
O analiz mai atent arat c pentru regimuri foarte rapid variabile (nc n cadrul regimului cvasistaionar) ar trebui luat n consideraie i posibilitatea ca bobina real s acumuleze sarcini electrice, ceea ce ar duce la scheme echivalente mai exacte, dar mai complicate, ale bobinei reale.CONDENSATORUL IDEALEste un sistem de conductoare care, fiind parcurs de un curent i, poate acumula sarcini electrice, nsnu degajeazcldur, nu produce cmp magnetic i nu are cmp electric imprimat. Simbolul grafic al condensatorului ideal folosit n schemele electrice este dat n
figura 3a. Fie dou armturi conductoare, conectate la borne prin fire conductoare i separate printr-un dielectric, care formeaz un condensator (fig.3b). Se noteaz cu q sarcina electric a armturii n care intr sensul de referin al curentului i i cu uC tensiunea electric
ntre aceast armtur i armtura ncrcat cu sarcina q. Fie curba nchis care trece prin axele firelor, prin dielectric de-a lungul liniei tensiunii ntre armturi uC i se nchide pe linia tensiunii la borne ub. Aplicnd acestui contur legea induciei electromagnetice i innd seama c, prin ipotez, nu se produce cmp magnetic, rezult succesiv
Aplicnd conductoarelor (firelor i armturilor) legea conduciei electrice se stabilete
relaia ntruct, prin ipotez, este nul att t.e.m. imprimat ei, ct i rezistenta firelor i armturilor. Rezult relaia Dac condensatorul este liniar, atunci cu teorema capacitii electrice se stabilete relaia dintre tensiunea condensatorului uC i sarcina sa q:
Puterea instantanee primit de condensator este
SURSA IDEALEste un element care, fiind parcurs de un curent i, transform energia electromagnetic n alte forme dect energie electric sau energie magnetic, nu degajeaz cldur, nu produce cmp magnetic i nu acumuleaz sarcini electrice. Fie un fir conductor care constituie o surs de energie electromagnetic, parcurs de curentul i(fig. 4). Firul are o zon n care exist cmp electric solenoidal i/sau cmp electric imprimat, astfel nct s poat da o tensiune electromotoare de contur. Tensiunea la borne ub se definete cu un sens de referin asociat sensului curentului dup regula de la surse (generatoare). Se consider conturul , care trece prin axa firului n sensul curentului i se nchide pe linia tensiunii la borne. Prin definiie, tensiunea electromotoare (imprimat i/sau indus) pe acest contur este
fig 4
Fig 5relaia caracteristic a sursei ideale Tensiunea la bornele sursei ideale este egal cu tensiunea electromotoare a sursei. Puterea instantanee cedat pe la borne de sursa ideal este egal cu puterea generat (puterea adus n circuit de surs). Dup modul n care depinde tensiunea electromotoare a sursei de mrimile la borne, se disting dou feluri de surse ideale. Sursa ideal de tensiune are tensiunea electromotoare eg independent de curentul sursei. Simbolul grafic al sursei ideale de tensiune este reprezentat n figura 5. Surse ideale: a) de tensiune, b) de curent Sursa ideal de curent are tensiunea electromotoare dependent de sarcina sursei, astfel nct curentul circuitului s aib o valoare dat (impus) ig.
_1474105029.unknown
_1474105027.unknown
_1474105028.unknown
_1474105026.unknown
