Идеальный источник тока

Идеальным источником тока называется активный элемент с двумя выводами, ток которого не зависит от напряжения на зажимах (рис.2.7).

Внутреннее сопротивление равно бесконечности.

По мере увеличения сопротивления, подключённого к зажимам источ­ника тока, напряжение на нём неограниченно возрастает, и, следовательно, источник тока рассматривается как источник энергии бесконечной мощно­сти (рис.2.9).

Реальный источник тока изображен в виде идеального источника с подключенным к его зажимам сопротивлением, которое ограничивает мощность, отдаваемую во внешнюю цепь.

Закон Ома для участка содержащего эдс

Позволяет определить ток этого участка по известным величинам ЭДС и напряжения этого участка.

Рассмотрим рис.2.10

Дано:

Найти:

; ; ;

(*)

(*) - закон Ома для участка цепи с Э.Д.С.

- закон Ома для участка цепи с Э.Д.С.

Знаки перед Э.Д.С. в формуле закона Ома зависят от совпадения или несовпадения направлений I и E (рис.2.11).

Законы Кирхгофа

Рассмотрим данные законы на примере схемы изображенной на рис. 2.12.

Первый закон: Алгебраическая сумма токов в узле равна нулю .

При этом токам, направленным к узлу, приписывается какой-либо знак (напри­мер +), а от узла – противоположный.

Первый закон Кирхгофа для узла а:

Второй закон: Алгебраическая сумма ЭДС в любом контуре равна ал­гебраической сумме падений напряжений в этом контуре.

или

При записи второго закона Кирхгофа выбирают независимые кон­туры.

Направление обхода контуров выбирается произвольно. ЭДС и паде­ния напряжения, совпадающие по направлению с направлением обхода, берутся со знаком «+», иначе «–».

Для первого контура:

Для второго контура:

Если схема содержит источник тока, то для записи второго закона Кирхгофа, как правило, выбирают контуры, не содержащие источника тока, так как падение напряжения на зажимах источника тока неизвестно.

Цепи синусоидального тока

Электрическая энергия почти во всех случаях производится, потреб­ляется и распределяется в виде энергии переменного тока, так как его легко транспортировать (преобразовывать переменный ток высокого на­пряжения в переменный ток низкого напряжения и наоборот).

Электрические цепи в которых величины и направления токов, ЭДС и напряжений изменяются по синусоидальному закону называют цепями синусоидального тока.

Графическое изображение синусоидального тока показано на рис. 2.13:

Здесь: I_m - амплитуда тока , ω - угловая частота,

; ;

T – период (время одного полного ко­лебания),

f – частота (число колебаний в се­кунду, .

Аргумент, стоящий под знаком синуса называется фазой. Она характеризует состояние колебаний (то есть численные значения) в любой момент времени (рис. 2.14(а)). Величина фазы приназывается начальной фазой. Она характеризует состояние колебаний при.

- начальная фаза

если

если

Говорят фаза «опережает», а фаза- «отстаёт» (Рис.2.14(б)).

- опережающая фаза

- отстающая фаза

Разность фаз напряжения и тока называется углом сдвига фаз .

Если то говорят «синусоиды совпадают по фазе».

Если – противоположны по фазе.

Если – находятся в квадратуре.