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