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