Сопротивление

Сопротивлением называют идеализированный элемент цепи, прибли­женно заменяющий резистор (рис. 1.2), в котором происходит преобразование электрической энергии в тепловую.

Рис.1.2

Сопротивление идеального резистора постоянно, и не зависит ни от ка­ких факторов. Сопротивление реального проводника увеличивается с ростом частоты переменного тока (поверхностный эффект).

Термин «сопротивление» и соответствующее обозначение применяется как для обозначения самого элемента цепи, так и меры противодействия про­водящей среды перемещению носителей электрических зарядов.

- в цепи постоянного тока,- проводимость

.

Индуктивность

Это идеализированный элемент цепи, приближающийся по свойствам к индуктивной катушке, в котором накапливается энергия электромагнитного поля (рис.1.3).

Рис. 1.3

Идеальная индуктивность имеет нулевое сопротивление для постоянного тока. Реальная катушка имеет конечное, не равное нулю сопротивление.

Термин «индуктивность» и «L» применяются как для обозначения са­мого элемента цепи, так и для количественной оценки отношения потокосце­пления самоиндукции к току в данном элементе.

,.

Потокосцепление это сумма произведений магнитных потоков на числа витков, с которыми они связаны.

,.

Емкость

Это идеализированный элемент цепи, приближённо заменяющий кон­денсатор, в котором накапливается энергия электрического поля (рис. 1.4).

Рис. 1.4

В идеальной ёмкости отсутствуют тепловые потери. В диэлектрике ре­ального конденсатора, при переменном токе, вследствие поляризации возни­кают тепловые потери, которые возрастают с увеличением частоты.

Представление о R, L, C как идеализированных элементов цепи основан­о на предположении, что тепловые потери энергии электрического и маг­нитного поля сосредотачиваются в отдельных элементах цепи.

В действительности они всегда сопутствуют друг другу.

Идеализированные элементыR, L, C с постоянными количественными значениями R, L, C называются линейными. Такое название появилось по­тому, что графики зависимостей (вольт-амперная характери­стика) -рис.1.5(а) ,(кулон-вольтная характеристика) – рис.1.5(б) и(вебер-амперная характеристика) – рис.1.5(в) представляют собой прямые линии.

а) б) в)

Рис. 1.5

Электрические цепи, состоящие только из линейных элементов, называ­ются линейными. В них выполняется принцип суперпозиции (наложения).

Положительные (условно) направления тока и напряжения

Для расчета электрических цепей необходимо учитывать направления токов и напряжений. Направление тока характеризуется знаком тока. Понятие положительный и отрицательный ток имеет смысл, если только сравнивать направление тока с некоторым заранее выбранным ориентиром – так назы­ваемым положительным направлением. Его выбирают произвольно и указы­вают стрелкой.

Если в результате расчета тока, выполненного с учётом выбранного по­ложительного направления тока получился положительный, то это значит, что его фактическое направление совпадает с выбранным, если отрицатель­ный – противоположно выбранному.