Делитель напряжения

;

Делитель тока

U = I₁R₁; U = I₂R₂; I = I₁ + I₂ = ; I₂ = ;

I₁ =

Теорема Тевенена для цепей постоянного тока

Любую сколь угодно сложную цепь постоянного тока, имеющую два вывода для соединения с другой схемой можно заменить простой схемой, состоящей из одного источника напряжения и резистора, включенных последовательно.

ε_экв = U_хх; ; U_xx – напряжение холостого хода

U_xx = ; ;

Реальные источники напряжения Реальные источники тока

; ;

G_вн – внутренняя проводимость источника тока

Конденсатор

Обозначения:

служат для накопления кинетической энергии

; ;

; q – заряд одной обкладки конденсатора, U – напряжение между обкладками конденсатора

[C] = Ф (Фарад)

1 пФ = 10^-12 Ф; 1нФ = 10^-9 Ф; 1мкФ = 10^-6 Ф; 1мФ = 10^-3 Ф

Максимальное напряжение – напряжение, при котором конденсатор будет работать без изменения его основных свойств.

Точность конденсатора от 30% и ниже

Полярный конденсатор, т.е. полярность менять нельзя:

Индуктивность

Обозначения:

; ;

, ψ = nB, ψ- потокосцепление, N – число, В – магнитный поток

[ψ] = Вб, [L] = Гн

(линейные элементы – во сколько раз изменится один параметр, во столько раз изменится и другой)

конденсатор и катушка – линейные пассивные источники тока

Электрические цепи при гармоническом воздействии

u = U*cos(ωt + φ₀)

амплитуда – максимальное отклонение от точки равновесия

{ ωt + φ₀} – фаза , [ωt + φ₀] = рад

φ₀ – начальная фаза, t – время, ω – угловая частота, [ω] = рад/с

ω = 2πν

Источник напряжения – гармонический сигнал

Векторная диаграмма – для гармонического представления сигнала

Модуль вектора – амплитуда сигнала

Проекция вектора – значение гармонического сигнала в каждый момент времени

j – мнимая единица, j =

z = a + bj

z = ρe^jφ, ρ – амплитуда вектора, φ – фаза вектора

Ue^{j(ωt + φ )} = Ue^jφ e^jωt _, Ue^jφ - комплексная амплитуда ( )

z = ρ(cosφ + jsinφ), |z| =zz^*, φ₀ = arctg( )

Импеданс

(комплексное сопротивление, изменение фазы на данном элементе)

, Z – импеданс

Импеданс резистора:

Импеданс резистора – всегда действительная величина, равная его сопротивлению.

Импеданс конденсатора:

- импеданс конденсатора.

Импеданс катушки индуктивности:

Метод узловых потенциалов для цепей при гармонических воздействиях

- импеданс параллелььного соединения катушки индуктивности и конденсатора. Эквивалентная схема:

- для нахождения экстремума.

Получаем:

Явление резонанса

Сдвиг фазы зависит от сопротивления.

Обобщение теоремы Тевенина

Th) Любую линейную схему, состоящую из конденсаторов, катушек индуктивности и резисторов, а также источников гармонического сигнала с частотой , имеющую два вывода, можно представить в виде источника гармонической ЭДС с частотой и последовательно соединенного импеданса.

Полупроводниковые приборы

Примесные:

1. акцепторные (преобладание «дырок» - р - проводимость)

2. донорные (преобладание электронов – n - проводимость)

p – n переход

На этом свойстве основаны приборы диоды

Диоды

В – пороговое напряжение, необходимое для начала работы диода, при напряжении ниже этого уровня диод заперт даже при прямом подключении.

Диод – пассивный нелинейный элемент.

На полюсах диода возникает внешнее большое поле, и начинается обратная проводимость (ток пробоя или лавинный ток).

Прибор, построенный на свойстве обратной проводимости – стабилитрон.

Стабилитрон

Независимо от того, какой ток протекает через стабилитрон, он фиксирует напряжение:

,

,

Дифференциальное сопротивление диода:

Диод может нагреваться – в ИК диапазоне выделяется энергия.

Светодиоды

КПД светодиода составляет примерно 30%

Варикап

Варикап – полупроводниковый диод, рассчитанный на применение в качестве конденсатора, емкость которого зависит от приложенного к нему напряжения.

Похож на конденсатор – накапливает ионы.

Варикап характеризуется емкостью , с увеличением напряжения емкость уменьшается (включается обратно).

Колебательный контур используется в современных телевизорах с функцией самостоятельной настройки на канал:

- термический потенциал

- постоянная Больцмана

- абсолютная температура

- обратный ток (зависит от диода)

При комнатной температуре ,