Dvojpól ( = jednobran )
Dvojpólem lze nahradit tu část el. obvodu, která je s okolím spojena dvěma svorkami. Je to vlastně jakási černá skříňka u které zkoumáme její elektrické vlastnosti a zapisujeme je do tabulek, grafů a charakteristik. Na této části se posuzují vlastnosti obvodu na základě vztahů mezi tzv. obvodovými veličinami dvojpólu: napětí a proud. Podle jejich orientace se může dvojpól chovat jako zdroj (baterie, fotočlánek) , nebo jako zátěž (odpor, impedance)
Dvojpól se může chovat buď jako spotřebič elektrické energie, nebo jako zdroj. To poznáme podle vzájemné orientace proudu a napětí a z voltampérové charakteristiky. Je výhodné si pamatovat: Směřují-li obě šipky označující orientaci napětí U a proudu I z jedné svorky nebo do jedné svorky, jde o orientaci spotřebičovou. To, zda je součástka zdrojem nebo spotřebičem, rozhodneme podle znaménka příkonu, tj. součinu proudu a napětí. Je-li příkon kladný, chová se dvojpól jako spotřebič elektrické energie (dvojpól A a B na obr. 6). Je-li součin napětí a proudu záporný, součástka dodává záporný „výkon“, tj. výkon odebírá (,‚záporný spotřebič“), a je tedy z fyzikálního hlediska zdrojem elektrické energie (dvojpól C).
Jsou-li obě šipky označující orientaci napětí u a proudu i jakoby
v sérii (jedna do svorky a druhá z ní), jde o zdrojovou orientaci (dvojpól
D a E). Je-li přitom součin napětí a proudu kladný, chová se dvojpól
jako zdroj elektrické energie (dvojpól D). Je-li příkon záporný, součástka
odebírá výkon, je to tedy „záporný“ zdroj neboli spotřebič (dvojpól E).
Dva dvojpóly na obr. 7 jsou spojeny a tvoří uzavřený systém. Prochází-li obvodem proud I, vždy se jeden dvojpól musí chovat jako zdroj a druhý jako spotřebič. Za určitých podmínek může dojít k výměně funkcí obou dvojpólů. Vlastnosti dvojpólu zůstávají zachovány. Tato výměna funkcí (zdroje za spotřebič a spotřebiče za zdroj) může nastat např. při spojení dvou fotodiod, které budou střídavě různě osvětlovány, a v dalších případech
Abychom mohli zcela jednoznačně popsat elektrické chování dvojpólu, musíme znát závislost proudu na napětí na svorkách 1 — 1‘.
Závislost napětí U na proudu I dvojpólu graficky vyjadřujeme pomocí voltampérové charakteristiky.
Na obr. 8 jsou různé typy voltampérové charakteristiky. Charakteristika dvojpólu A je přímka. Jde tedy o lineární spotřebič. Takovou charakteristiku má např. rezistor. Protože kreslení charakteristiky pro lineární rezistory by bylo zbytečné, vyjadřuje se závislost napětí na proudu konstantou. V našem případě je poměr [V,A; Ω] jak plyne z obrázku.
Elektrický Čtyřpól ( = dvojbran )
Část elektrického obvodu, která je s okolím připojena čtyřmi svorkami, se dá nahradit čtyřpólem.Vzájemný vztah mezi čtyřmi obvodovými veličinami čtyřpólu je vyjádřena dvěma charakteristickými rovnicemi, které mohou být zapsány ve tvaru impedančním, admitančním nebo hybridním. Volba některého z uvedených tvarů závisí na zapojení, použitých prvcích čtyřpólu, kmitočtu a dalších parametrech obvodu.
Některé elektronické součástky (např. tranzistory) mají více než dva vývody, nazývají se vícepóly. Vývody vícepólu tvoří spolu dvojice. Dvojice svorek, které slouží k přivádění signálu, se nazývají vstupní svorky, svorky, kterými se signál odebírá, se nazývají výstupní svorky. Tranzistor má tři svorky pro emitor, bázi a kolektor, je to tedy trojpól. Také elektronka je trojpól: za svorky z hlediska signálu považujeme katodu, anodu a řídicí mřížku. Příkladem vícepólu se čtyřmi svorkami — tedy čtyřpólu — je transformátor.
Trojpól je pro sledování funkce málo názorný, změníme proto jednoduchým způsobem trojpól na čtyřpól: jednu svorku původního trojpólu použijeme pro dvě svorky společně (obr. 10). Vznikne tím čtyřpól neboli dvojbran. My se přidržíme staršího, vžitého označení čtyřpól. Svorky (bránu) 1 — 1‘ považujeme za vstupní, svorky 2—2‘ (druhá brána) jsou výstupní.
Vstupními svorkami prochází proud I1 při napětí U, výstupními svorkami prochází proud I2 při napětí U2. Nesmíme zapomenout na orientaci proudu a napětí. Obvyklá (spotřebičová) orientace je vyznačena na obr. 10.
Na obě strany čtyřpólu, vstup a výstup, nemůžeme pohlížet jako na dva samostatné dvojpóly. Čtyřpóly jsou oproti dvojpólům složitější — na výstup působí vstup a naopak vstup je více či méně ovlivňován výstupem.
Podobně jako dvojpól je i čtyřpól buď lineární, nebo nelineární. Elektrické poměry lineárního dvojpólu můžeme poměrně snadno popsat číselnými hodnotami a obvod řešit matematicky.
Žádné komentáře:
Okomentovat