Реферат: Основные определения теории электрических цепей

Индуктивность

Элемент электрической цепи, который обладает свойством только запасать энергию в магнитном поле, называется элементом индуктивности . Между напряжением, приложенным к элементу и током, проходящем через элемент, при согласном выборе их положительных направлений существует линейное соотношение:

,

справедливое при условии существования производной функции по переменному (времени) t . Параметр L , [Гн] – называется индуктивностью. Условное графическое изображение элемента индуктивности приведено на рис. 1.6.

Рис. 1. 6.

Мгновенная мощность в элементе может принимать как положительные, так и отрицательные значения.

В первом случае () в индуктивности накапливается энергия, а во втором () – энергия запасенная ранее в элементе отдается во внешнюю по отношению к нему электрическую цепь.

Энергия, запасенная в индуктивности к моменту t такова:

Емкость

Элемент электрической цепи, который обладает свойством только запасать энергию в электрическое поле, называется элементом емкости .

Напряжение на зажимах элемента и ток, проходящий через элемент связаны между собой линейным соотношением:

.

Условное графическое изображение емкости приведено на рис. 1. 7.

Рис. 1. 7.

Энергия, запасенная в емкости к моменту t , такова:

.

В системе СИ во всех приведенных выше соотношениях сопротивление R , проводимость G , индуктивность L и емкость С измеряются соответственно в Омах (Ом), сименсах (См), генри (Гн) и фарадах (Ф), энергия – в джоулях (Дж), а мощность – в ваттах (Вт).

Независимые источники

Идеализация свойств реальных генераторов приводит к двум разновидностям активных элементов электрических цепей: источникам напряжений и источникам токов.

Источником напряжения считается такой источник, у которого напряжение на выходных зажимах не зависит от свойств цепи, являющейся внешней по отношению к нему. Напряжение между двумя зажимами любой электрической цепи, к которой подключен источник напряжения, называется задающим напряжением источника, или просто его напряжением.

Условное обозначение источника напряжения показано на рис. 1. 8.

Рис. 1. 8. Рис. 1. 9.

Источники, параметры которых не зависят от свойств цепи, называются независимыми .

Примером источника электрической энергии, имеющего в первом приближении свойства источника напряжения, является аккумулятор большой емкости. Его внутренне сопротивление настолько мало, что при изменении тока в широких пределах напряжение на зажимах аккумулятора практически не изменяется.

Источником тока считается такой источник, через внешние зажимы которого проходит ток, независящий от свойств цепи, внешней по отношению к источнику. Этот ток называют задающим током источника.

Условное обозначение источника тока приведено на рис. 1. 9. левее пунктирной линии. Пунктиром показаны пассивные элементы с той целью, чтобы подчеркнуть, что в цепи всегда должен быть замкнутый путь для прохождения тока источника. При ток через источник протекает в направлении стрелок.