Определение четырехполюсника. Основные уравнения 4-хполюсника в А-форме

В первой части были рассмотрены общие методы расчета электрических цепей: метод преобразований, метод контурных токов, узловых потенциалов и т. д. Однако, во многих случаях важно знать токи только некоторых ветвей и напряжения только между некоторыми узлами. В этом случае расчет цепи упрощается, если цепь разделить на отдельные части, каждая из которых соединяется двумя, тремя, зажимами с остальными частями.

В различных областях электротехники, электросвязи, радиотехники особенно часто применяются аппараты и устройства с двумя парами зажимов, при помощи которых они соединяются с другими участками электрической цепи, т.е. четырехполюсники. Поэтому четырехполюсники выделены в отдельный раздел ТОЭ.

На практике четырехполюсники и цепи, которые целесообразно представить состоящими из нескольких четырехполюсников, применяются, прежде всего, для передачи и преобразования электрических сигналов, несущих информацию. Тракт передачи информации или канал связи, как правило, состоит из четырехполюсников, включенных между генератором и приемником сигналов.

В тракт передачи сигналов обычно входят: линия связи генератора и приемника, усилители, в которых увеличивается мощность, или, как говорят, уровень сигналов, фильтры, корректирующие контуры, трансформаторы и т.д.

Условное изображение четырехполюсника показано на рис. 1

Уравнения типа А.

Для исследования четырехполюсников необходимо прежде всего установить зависимость между четырьмя величинами определяющими режим его работы (U₁, U₂, I₁, I₂).(рис.1). Пусть положительные направления токов направления токов направлены от генератора в нагрузку. Первичные зажимы назовем входными, а вторичные – выходными. Цепь, представленная на рис.1 является линейной, у такой электрической цепи между тремя любыми напряжениями и токами существует линейная зависимость вида z = ax + by, где x, y, z – любые из токов и напряжений цепи. Выразим напряжение и ток на входе через напряжение и ток на выходе четырехполюсника:

U₁ = AU₂ + BI₂

I₁ = CU₂ + DI₂

Эти уравнения, связывающие первичное напряжение U₁ и I₁ с вторичным напряжением U₂ и током I₂, называют основными уравнениями четырехполюсника, уравнениями передачи или системой уравнений типа А.