Sirkuit listrik linier
Sirkuit listrik disebut sekumpulan elemen yang membentuk jalur untuk dilalui listrik… Sirkuit listrik terdiri dari elemen aktif dan pasif.
Elemen aktif dianggap sebagai sumber energi listrik (sumber tegangan dan arus), termasuk elemen pasif resistor, induktor, kapasitor listrik.
Karakteristik kuantitatif elemen rangkaian listrik disebut parameternya... Misalnya, parameter sumber tegangan konstan adalah EMF dan resistensi internal… Parameter resistor adalah resistansi koilnya — induktansi L dan kapasitor — kapasitansi C.
Tegangan atau arus yang disuplai ke rangkaian akan disebut sinyal aktif atau input… Sinyal aktif dapat dilihat sebagai fungsi waktu yang berbeda yang bervariasi menurut beberapa hukum z(T)… Misalnya z(T) dapat konstan, berubah dalam waktu menurut hukum periodik atau bersifat aperiodik.
Tegangan dan arus yang timbul di bawah pengaruh pengaruh eksternal di bagian rangkaian listrik yang menarik minat kita dan yang juga merupakan fungsi waktu NS (T), kita sebut reaksi berantai atau sinyal akhir pekan.
Setiap elemen pasif dari rangkaian listrik nyata memiliki beberapa tingkat resistansi aktif, induktansi, dan kapasitansi. Namun, untuk memfasilitasi studi proses dalam rangkaian listrik dan perhitungannya, rangkaian nyata diganti dengan rangkaian ideal yang terdiri dari elemen R, L, S yang terpisah secara spasial.
Dalam hal ini, dianggap bahwa kabel yang menghubungkan elemen-elemen rangkaian tidak memiliki resistansi aktif, induktansi, dan kapasitansi. Sirkuit ideal semacam itu disebut sirkuit parameter terlipat, dan kalkulasi yang didasarkan padanya dalam banyak kasus memberikan hasil yang dikonfirmasi dengan baik oleh pengalaman.
NSErangkaian listrik dengan parameter konstan adalah rangkaian di mana resistansi resistor R, induktansi kumparan L dan kapasitas kapasitor C adalah konstan, terlepas dari arus dan tegangan yang bekerja di rangkaian. Elemen seperti itu disebut linier.
Jika resistansi resistor R tidak bergantung pada arus, maka hubungan linier antara penurunan tegangan dan arus dinyatakan Hukum Ohm ur = R NS ir, dan karakteristik arus-tegangan dari resistor (adalah garis lurus (Gbr. 1, a).
Jika induktansi koil tidak bergantung pada nilai (arus yang mengalir di dalamnya, maka sambungan fluks induksi sendiri koil ψ berbanding lurus dengan arus ini ψ= L NS il (Gbr. 1, b) .
Akhirnya, jika kapasitansi kapasitor C tidak bergantung pada tegangan uc yang diterapkan pada pelat, maka muatan q yang terakumulasi pada pelat dan tegangan u° C saling berhubungan dengan hubungan linier, yang secara grafis ditunjukkan pada gambar. 1, ay.
Beras. 1. Karakteristik elemen linier dari rangkaian listrik: a — karakteristik arus-tegangan dari resistor, b — ketergantungan sambungan fluks pada arus dalam kumparan, c — ketergantungan muatan kapasitor pada tegangan yang melewatinya.
Linearitas resistansi, induktansi, dan kapasitansi bersyarat, karena pada kenyataannya semua elemen nyata dari rangkaian listrik adalah nonlinier. Jadi, saat melewati arus melalui resistor terakhir memanas dan resistansinya berubah.
Peningkatan arus yang berlebihan dalam koil feromagnetik dapat sedikit mengubah induktansinya. Kapasitas kapasitor dengan dielektrik berbeda berubah pada satu derajat atau lainnya, tergantung pada tegangan yang diberikan.
Namun, dalam mode operasi normal elemen, perubahan ini biasanya sangat tidak signifikan sehingga tidak dapat diperhitungkan dalam perhitungan, dan elemen sirkuit listrik semacam itu dianggap linier.
Transistor yang beroperasi dalam mode ketika bagian garis lurus digunakan dengan karakteristik tegangan arusnya juga dapat dianggap kondisional sebagai perangkat linier.
Sirkuit listrik yang terdiri dari elemen linier disebut sirkuit listrik linier. Rangkaian linier dicirikan oleh persamaan linier untuk arus dan tegangan dan rangkaian ekuivalen linier pengganti. Rangkaian ekuivalen linier terdiri dari elemen pasif dan aktif linier yang karakteristik volt-amperenya linier.Untuk analisis proses dalam rangkaian listrik linier digunakan hukum Kirchhoff.