Czwórnik w obwodach elektrycznych
Czwórnik, znany także jako dwuwrotnik, to element obwodu elektrycznego z czterema zaciskami, które tworzą dwie pary. Jedna para stanowi wejście, a druga wyjście. W obwodach czwórnika musi być spełniony warunek równoważenia prądów: .
Czwórnik pozwala na uproszczenie analizy obwodu, zastępując jego część równaniami liniowymi. Może być stosowany w obwodach liniowych, które nie zawierają niesterowanych źródeł napięcia lub prądu.
Metody opisu czwórników
Czwórniki można opisać różnymi równaniami matematycznymi, najczęściej w formie macierzowej, co pozwala na relacje między napięciami i prądami. Opis może być przedstawiony w różnych postaciach:
- Postać impedancyjna:
- Postać admitancyjna:
- Postać hybrydowa:
- Postać łańcuchowa:
Rodzaje czwórników
Czwórniki można klasyfikować według kilku kryteriów:
- Liniowe/nieliniowe: Liniowe, gdy wszystkie elementy są liniowe.
- Odwracalne/nieodwracalne: Odwracalne, jeśli spełniają zasadę wzajemności.
- Symetryczne/niesymetryczne: Symetryczne, gdy zamiana miejscami zacisków nie zmienia przepływu prądów.
- Pasywne/aktywne: Aktywne, gdy zawierają źródło sterowane lub niesterowane.
Przykłady czwórników
Do przykładów czwórników należą:
- Filtr
- Linia długa
- Transformator
- Tranzystor w odpowiedniej konfiguracji
- Układ całkujący
- Układ różniczkujący
- Wzmacniacz
