Общие сведения о периодических процессах

Рис. 4.3. Схема принципиальная электрическая

Рис. 4.1. Изображения ветвей электрических схем

Место соединения трёх или большего числа ветвей называют узлом электрической схемы (рис. 4.2). Обобщая понятие, узлом иногда называют точку соединения двух элементов.

Рис. 4.2. Изображения одного и того же узла электрической цепи

Разные ветви, присоединённые к одной паре узлов, называют параллельными. Параллельные ветви находятся под одним и тем же напряжением.

В принципиальной электрической схеме цепи, приведённой на рис. 4.3, можно выделить элементы, соединённые последовательно (), параллельно (), звездой (и др.) и треугольником (и др.).

Цепь или её отдельную часть, рассматриваемую относительно двух выводов, называют двухполюсником. Например, все элементы цепи, расположенные слева относительно точек 1-1' (см. рис. 4.3), можно рассматривать как двухполюсник. Двухполюсником также можно считать схему, расположенную справа от тех же точек 1-1'. В общем случае, когда не интересуются схемой или она неизвестна, двухполюсник обозначают в виде прямоугольника (рис. 1.3 и рис. 4.4).

Цепь или её часть, рассматриваемую относительно двух пар выводов, называют четырёхполюсником (рис. 4.4). При этом выводы, на которые поступает сигнал, называют входными, а с которых снимают – выходными.

В тех случаях, когда схему рассматривают относительно большего количества выводов, её называют многополюсником. Иногда оговаривают тип многополюсника более конкретно: трёхполюсник, шестиполюсник (рис. 4.4), восьмиполюсник и т.п.

Рис. 4.4. Двухполюсник, четырёхполюсник и шестиполюсник

Многополюсники могут быть линейными и нелинейными, если они не содержат или содержат в себе нелинейные элементы соответственно.

Многополюсник называют активным, если он содержит источники элек­трической энергии, которые не компенсируют друг друга внутри него.

Функцию называют периодической, если её значения повторяются через равные интервалы изменения аргумента . Если аргументом является время, то значения периодической функции повторяются через равные промежутки времени. Наименьший интервал времени , по истечении которого мгновенные значения функции повторяются, называют периодом повторения (рис. 4.5). Для периодической функции справедливо равенство

Величину называют циклической частотой или просто частотой и измеряют в герцах (Гц = 1/с). Частота равна числу периодов функции в единицу времени.

Рис. 4.5. Периодическая функция времени

Среднее значение периодической функции за период определяют по формуле

где – произвольно выбранный момент времени.

Среднее значение можно рассматривать как постоянную функцию, величина площади которой за период равна площади периодической функции также за период. Среднее значение может быть положительным, отрицательным или нулевым.

Тепловое действие электрического тока пропорционально квадрату его величины (2.8). Поэтому было введено понятие действующего или среднеквадратичного значения периодической функции

Среднеквадратическое значение можно рассматривать как постоянную функцию, тепловое действие которой эквивалентно действию периодической функции, а величина равна площади квадрата периодической функции за период. Среднеквадратическая величина всегда положительна.