Электротехника - электрическая цепь и ее элементы

Электромагнитное взаимодействие

 

Двухполюсные активные элементы

Зависимость напряжения и на зажимах реального источника от тока i через источник может быть различной, В простейшем случае у источника постоянной э. д. с. эта зависимость выражается уравнением

и=E-rВi.  (1.1)

Уравнению (1.1) соответствует схема замещения источника на рис. 1.3. В этой схеме элемент rВ последовательно соединенный с идеальным источником э. д. с. E, называют внутренним сопротивлением источника и характеризуют соотношением иВ=rВi.

 

 

Таким образом, в уравнении (1.1) учитывается падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника: напряжение и на зажимах реального источника меньше э. д. с. на величину падения напряжения во внутреннем сопротивлении. Идеальный источник э. д. с. имеет rВ=0. Радиолюбителю: Даташиты, Схемы часов, Радиотехника

График зависимости (1.1) показан на рис. 1.4, а. Ток

 

iКЗ=E/rВ

 

— это ток короткого замыкания источника, т. е. ток при напряжении на зажимах и=0.

 

 

Зависимости и(i) для реальных источников, называемые внешними характеристиками, отличаются от линейной зависимости на рис. 1.4, а. Пример внешней характеристики реального источника постоянной э. д. с. дан на рис. 1.4, б; в определенном диапазоне изменения тока эта характеристика близка к линейной и описывается уравнением (1.1).

У источников переменной э. д. с. с напряжением и(t) напряжение во внутреннем сопротивлении в некоторых случаях определяют как иВ=rВi. Тогда схема замещения источника аналогична схеме на рис. 1.3.

Источник тока. В отличие от источника э. д. с. источник тока характеризуется током i(t) при короткозамкнутых зажимах, (при отсутствии напряжения на зажимах источника). Если ток источника не зависит от напряжения, т. е. i(t)=J(t) для любых напряжений на зажимах, то источник тока называют идеальным. Обозначение идеального источника тока приведено на рис. 1.5.

 

 

Двойная стрелка с разрывом в кружке показывает положительное направление тока источника тока.

Если J(t)=const, то источник называют источником постоянного ток а; в противном случае — источником переменного тока.

Ток i реального источника энергии зависит от напряжения и на его зажимах. Так, из уравнения (1.1)

 

i=(E/rВ)-(и/rВ)=J-gВи

 

где J=E/rВ, gB=1/rВ — внутренняя проводимость.

Уравнению (1.2) соответствует схема замещения на рис. 1.6. В этой схеме элемент gB, параллельно соединенный с идеальным источником J, называют внутренней проводимостью и характеризуют соотношением iB=gBu.

Идеальный источник тока имеет gB=0.

Схема замещения реальных источников переменного тока в ряде случаев может быть представлена схемой, аналогичной схеме на рис. 1.6.

По своему внешнему проявлению обе схемы одинаковы и у них одно внутреннее сопротивление

.

Это выражение дает возможность по известным одной схемы находить и другой.

В теории электрических цепей рассматриваются и зависимые, или управляемые источники. Они представляют собой результат идеализации свойств реальных транзисторных и ламповых усилителей, используемых в линейном режиме.

Зависимый источник напряжения представляет собой идеализированную электрическую цепь с двумя парами зажимов. К одной из них подсоединен источник напряжения, у которого задающее напряжение пропорционально напряжению (току), подведенному к другой паре зажимов, и только этому (управляющему) напряжению (току). Аналогично вводится и понятие зависимого источника тока.

При анализе колебаний в реальной линейной электрической цепи она заменяется некоторой идеализированной цепью из того или иного числа элементов, колебания в которой пренебрежимо мало отличаются от колебаний в анализируемой цепи.