Введение Основные определения Основные пояснения и термины
 Скачать 5.72 Mb.
|
1.2. Пассивные элементы схемы замещенияПростейшими пассивными элементами схемы замещения являются сопротивление, индуктивность и емкость. Сопротивление проводника определяется по формуле (1.1) где l - длина проводника; S - сечение; r - удельное сопротивление. Величина, обратная сопротивлению, называется проводимостью. Сопротивление измеряется в омах (Ом), а проводимость - в сименсах (См). Сопротивление пассивного участка цепи в общем случае определяется по формуле где P - потребляемая мощность; I - ток. Сопротивление в схеме замещения изображается следующим образом: Индуктивностью называется идеальный элемент схемы замещения, характеризующий способность цепи накапливать магнитное поле. Индуктивность катушки, измеряемая в генри [Гн], определяется по формуле где W - число витков катушки; Ф - магнитный поток катушки, возбуждаемый током i. На рисунке показано изображение индуктивности в схеме замещения. Емкостью называется идеальный элемент схемы замещения, характеризующий способность участка электрической цепи накапливать электрическое поле. Емкость конденсатора, измеряемая в фарадах (Ф), определяется по формуле: где q - заряд на обкладках конденсатора; Uс - напряжение на конденсаторе. На рисунке показано изображение емкости в схеме замещения Активные элементы схемы замещенияЛюбой источник энергии можно представить в виде источника ЭДС или источника тока. Источник ЭДС - это источник, характеризующийся электродвижущей силой и внутренним сопротивлением. Идеальным называется источник ЭДС, внутреннее сопротивление которого равно нулю.  Рис. 1.3 На рис. 1.3 изображен источник ЭДС, к зажимам которого подключено сопротивление R. Ri - внутреннее сопротивление источника ЭДС. Стрелка ЭДС направлена от точки низшего потенциала к точке высшего потенциала, стрелка напряжения на зажимах источника U12 направлена в противоположную сторону от точки с большим потенциалом к точке с меньшим потенциалом. Ток (1.2)  (1.3) У идеального источника ЭДС внутреннее сопротивление Ri = 0, U12 = E. Из формулы (1.3) видно, что напряжение на зажимах реального источника ЭДС уменьшается с увеличением тока. У идеального источника напряжение на зажимах не зависит от тока и равно электродвижущей силе. Идеальным называется источник тока, внутренняя проводимость которого равна нулю. Поделим левую и правую части уравнения (1.2) на Ri и получим , где - ток источника тока; - внутренняя проводимость. У идеального источника тока gi = 0 и J = I.  Рис. 1.4 Ток идеального источника не зависит от сопротивления внешней части цепи. Он остается постоянным независимо от сопротивления нагрузки. Условное изображение источника тока показано на рис. 1.4. Любой реальный источник ЭДС можно преобразовать в источник тока и наоборот. 1.4.Основные определения, относящиеся к схемамРазличают разветвленные и неразветвленные схемы.  На рис. 1.5 изображена неразветвленная схема.  На рис. 1.6 показана разветвленная схема, содержащая два источника ЭДС и 5 сопротивлений. Сопротивления соединительных проводов принимают равными нулю. Разветвленная схема - это сложная комбинация соединений пассивных и активных элементов. Участок электрической цепи, по которому проходит один и тот же ток, называется ветвью. Место соединения двух и более ветвей электрической цепи называется узлом. Узел, в котором сходятся две ветви, называется устранимым. Узел является неустранимым, если в нем соединены три и большее число ветвей. Узел в схеме обозначается точкой. Последовательным называют такое соединение участков цепи, при котором через все участки проходит одинаковый ток. При параллельном соединении все участки цепи присоединяются к одной паре узлов, находятся под одним и тем же напряжением. Любой замкнутый путь, включающий в себя несколько ветвей, называется контуром. |