Předložený studijní materiál slouží jako základní studijní materiál pro distanční formustudia předmětu Elektrotechnika 1. Spolu s dalšími základními předměty jako Matematika 1,Fyzika 1 a Počítače a programování 1 vytváří nezbytně nutné teoretické základy společné provšechny elektrotechnické obory, které jsou potřebné k dalšímu studiu předmětů specializacíve vyšších ročnících studia.
Pokud by
se totiž měla stavová (energetická) veličina změnit konečnou hodnotu nekonečně krátký
časový interval, bylo tomu nutno dodat nekonečně vysoký výkon.Elektrotechnika 143
5.1c.10). problematika šumů
v elektrických obvodech.3 Klasifikace časových průběhů veličin
Z výše uvedeného vyplývá, elektrických (ale magnetických) obvodech můžeme
prakticky setkat velmi rozmanitými typy časových průběhů obvodových veličin.
a) c)
Obr. induktoru, kde energie akumuluje pouze magnetickém poli, nutné, aby
se magnetický tok proud měnily spojitě, zatímco napětí tomu tak být nemuselo.1a,b, nespojitého průběhu Obr. Pro daný časový okamžik
lze proto jeho dosazením vypočítat zcela určitou hodnotu napětí proudu.
0
t
tk
i(t)
0
t
tk
i(t)
0
t
i(t)
. Podobně u
kapacitoru, kde energie akumuluje pouze elektrickém poli, musel být spojitý elektrický
náboj napětí, zatímco připouštěla nespojitá změna proudu (viz také Obr.1b,c).
Z hlediska matematických postupů užívaných při analýze obvodů vhodné rozdělit
determinované průběhy dále stacionární, periodické neperiodické. Nespojitosti jsou vyznačovány svislými čarami. však rámci úvodních kurzů elektrotechniky omezíme pouze
na průběhy determinované.
Determinované průběhy dělíme matematického hlediska spojité nespojité. 5. 5. Jejich
charakter významně ovlivňuje volbu metod obvodové analýzy.1: Příklady spojitých nespojitých veličin
V teorii obvodů používáme ideální obvodové prvky, kterých předpokládá přeměna pouze
jednoho druhu energie. Příklady
spojitých průběhů proudu jsou Obr. uvedenou problematikou se
podrobněji setkáme teorii přechodných dějů rámci předmětu Elektrotechnika 2. Přesto mohou určitých situacích
vyskytnout tak rychlé časové změny některé obvodové veličiny, lze vzhledem době
trvání jiných obvodových veličin považovat zanedbatelně krátké, její nespojitý (skokový)
průběh uvažovat jako jakousi užitečnou abstrakci, která nám usnadní analýzu daného obvodu
(Obr. Sem patří např.
Proto bylo např. 5. 2. U
reálných prvků jsou totiž časové změny napětí proudu vždy svázány vytvářením zánikem
energie obou typů polí elektrického magnetického protože každý reálný prvek kromě
své dominantní vlastnosti příslušné vlastnosti parazitní.
Determinované průběhy lze vyjádřit matematickými funkcemi, které jednoznačně
určují jejich funkční hodnoty jednotlivých časových okamžicích. Naproti tomu
nedeterminované (stochastické) průběhy mají charakter náhodných procesů, kdy lze jejich
hodnoty očekávat vždy jen určitou pravděpodobností. reálných obvodech
se však typem nespojitých průběhů ani nesetkáváme, což dáno následující skutečností. 5. Energie však makroskopického hlediska spojitou funkcí času
