الدوائر الكهربائية ذات التيار غير الجيبي

التيارات غير الجيبية وتحللها

في الدائرة الكهربائية ، يمكن أن تحدث التيارات غير الجيبية لسببين:

1. الدائرة الكهربائية نفسها خطية ، لكن الجهد غير الجيبي يعمل على الدائرة ،

2. الجهد الذي يعمل على الدائرة هو جيبي ، لكن الدائرة الكهربائية تحتوي على عناصر غير خطية.

يمكن أن يكون هناك كلا السببين. يتناول هذا الفصل الدوائر للنقطة الأولى فقط. في هذه الحالة ، تعتبر الفولتية غير الجيبية دورية.

تُستخدم مولدات النبضات الدورية في أجهزة مختلفة لهندسة الراديو والأتمتة والميكانيكا عن بُعد. يمكن أن يكون شكل النبضات مختلفًا: المنشار ، المتدرج ، المستطيل (الشكل 1).

الشكل 1. نبض الأشكال

الظواهر التي تحدث في دائرة كهربائية خطية تحت الفولتية الدورية ولكن غير الجيبية هي الأسهل للدراسة إذا تم توسيع منحنى الجهد في سلسلة فورييه المثلثية:

يُطلق على المصطلح الأول من السلسلة A0 المكون الثابت أو التوافقي الصفري ، وهو الحد الثاني من السلسلة

- الأساسي أو التوافقي الأول وجميع أعضاء النموذج الأخرى

لـ k> 1 تسمى التوافقيات العليا.

إذا فتحنا في التعبير (3.1) جيب الجمع ، فيمكننا الانتقال إلى شكل آخر لكتابة السلسلة:

إذا كانت الوظيفة متناظرة حول محور الإحداثي ، فإن السلسلة لا تحتوي على مكون ثابت. إذا كانت الوظيفة متماثلة حول المحور الإحداثي ، فإن السلسلة لا تحتوي على جيوب. الوظيفة متماثلة حول الأصل ولا تحتوي على جيب التمام.

بعض الأمثلة على توسيع السلسلة معطاة في جدول. 1 وهي متوفرة أيضًا في الأدبيات المرجعية.

الجدول 1. تمدد سلسلة فورييه

حساب دارات التيار غير الجيبية

يتم حساب الدائرة لكل متناسق وفقًا للنموذج. يتم حساب الدائرة عدة مرات مثل التوافقيات في الجهد الذي يعمل على الدائرة. في هذه الحالة ، من الضروري مراعاة عدد من الخصائص.

وتجدر الإشارة إلى أن مقاومة العنصر الحثي تزداد كلما زاد الرقم التوافقي

والعنصر السعوي ، على العكس من ذلك ، يتناقص:

يجب أيضًا أن يؤخذ في الاعتبار أن المكون الثابت للتيار لا يمر عبر المكثف وأن المحاثة ليست مقاومة له.

بالإضافة إلى ذلك ، لا ينبغي لأحد أن ينسى ظواهر الرنين المحتملة ليس فقط عند التوافقيات الأساسية ، ولكن أيضًا عند التوافقيات الأعلى.

مخططات المتجهات يمكن رسمها لكل متناسق على حدة.

وفقًا لمبدأ التراكب ، يمكن أن يتكون تيار كل فرع من مجموع المصطلحات الفردية (صفر ، التوافقيات الأساسية والعالية):

يمكن تحديد قيمة جذر متوسط ​​التربيع لتيار الفرع الكلي من خلال متوسط ​​قيمة التيارات التوافقية الفردية:

القوة النشطة للتيار غير الجيبي تساوي مجموع القوى النشطة للتوافقيات الفردية:

يوجد أدناه مثال عام لحساب دوائر التيار غير الجيبية. سيكون لكل التيارات والفولتية والمقاومات مؤشرين: الرقم الأول يعني رقم الفرع والرقم الثاني يعني الرقم التوافقي. مساهمة الجهد:

• مكون دائم

الشكل 2. رسم تخطيطي كهربائي

• التوافقية الرئيسية:

• التوافقية الثالثة:

اقرأ أيضا: أكثر مخططات تصحيح التيار المتردد إلى التيار المتردد شيوعًا