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.
. Jsou
proto vhodné pro "ruční" výpočty kalkulátorem, bez počítače.
Postupy analýzy můžeme rozdělit na:
a. Podle prostředků, které máme při analýze dispozici (kalkulátor, počítač, speciální
matematické programy, .)
2...)
Analýza obvykle není jednorázový akt.
a) Metody "pro speciální případy" vyznačují tím, při jejich použití vystačíme se
základními matematickými operacemi, tj. Může probíhat několika cyklech, při kterých
postupně získáváme podrobnější znalosti zkoumaném obvodu často jsme nuceni hlouběji
studovat principy procesů, které obvodu probíhají. Výsledky
analýzy jsou však platné pro libovolné časové průběhy vstupních signálů, viz kap.
Budeme přitom aplikovat tzv.
Dále vyžadují promyšlenou volbu jednotlivých kroků při analýze obvodu. Metody analýzy pro speciální případy
b. symbolický výpočet harmonického ustáleného
stavu lineárních obvodech, nebo pro analýzu přechodných jevů operátorovou metodou. pro tzv. jejich lineárních modelů. sečítáním (odečítáním), násobením dělením. Univerzální metody analýzy.
V této kapitole bude probráno několik základních metod analýzy lineárních obvodů. Metody vyžadují použití počítače vhodnými
matematickými programy pro řešení soustav rovnic reálnými nebo komplexními
koeficienty..
b) "Univerzálními" metodami dokážeme analyzovat obvody libovolné složitosti.Elektrotechnika 1
Metodu analýzy volíme podle různých hledisek:
1. Je-li tedy signál např.)
3. Podle linearity nelinearity obvodu
5.. obvody nesetrvačné, tj.
obdélníkový, mají odezvy obdélníkový průběh, mění-li časem harmonicky (sinusově,
kosinusově), jsou odezvy harmonické.
Než přistoupíme vlastním metodám analýzy lineárních stejnosměrných obvodů, bude
užitečné podrobněji rozebrat vlastnosti reálného stejnosměrného zdroje napětí proudu,
resp.
Rychlost, jakou vstupní signály mění čase, nehraje žádnou roli. Tyto
metody však budou náplní kursu Elektrotechnika 2. druhé straně však jsou
použitelné pouze pro řešení určitých, jednodušších skupin obvodů jediným zdrojem signálu. každém případě musíme dosažené
výsledky kriticky hodnotit pokud možné, srovnat řešení získaná pomocí více postupů,
případně výsledky experimentu. "Ručně" jimi řešíme jen velmi jednoduché obvody. proudech zdrojů budicího signálu tomtéž okamžiku. Při analýze těchto obvodů vycházíme pro
jednoduchost předpokladu konstantních (také říká "stejnosměrných") vstupních napětí a
proudů. Podle toho, které procesy daného obvodu sledujeme (poloha stejnosměrných
pracovních bodů, ustálený stav, přechodný děj, .
.. Metody,
které naučíme používat analýze nesetrvačných obvodů, lze určitém zobecnění použít i
pro analýzu dalších situacích, např. Napětí proudy (odezvy) nesetrvačného obvodu každém okamžiku
závisejí pouze napětích resp. Rovnice lze formulovat podle určitých pevných algoritmů proto tento
krok může být automatizován svěřen počítači. Musíme
však vždy řešit soustavu rovnic, které jsme formulovali pro určitou množinu nezávislých
obvodových veličin. obvody, kterých nejsou žádné
akumulační prvky. Podle vstupního signálu (malý, velký, periodický, jednorázový, . Proto nesetrvačné obvody často označují jako obvody stejnosměrné. Podle složitosti obvodu
6. Tím jsou značné
míry závislé osobě, která řešení provádí málo vhodné pro počítač. Podle kmitočtu (nulový, nízký, vysoký, nekonečný)
4
