5. Емкость.

Характеристикой емкости является заряд. Если заряд пропорционален напряжению с некоторым постоянным коэффициентом С, то имеем дело с линейным время-инвариантным двухполюсником емкостного типа:

Известно, что ,

Тот же вопрос:может ли через емкость протекать постоянный ток?Ответ:может, если мы обеспечим линейно возрастающее напряжение в переходном процессе. В постоянном режиме – не может.

Емкость является дифференциатором напряжения и интегратором тока

6. Взаимная индуктивность.

Это уже не двухполюсник, а четырехполюсник: 2 входных и 2 выходных зажима.

* * - одноименные зажимы.

Коэффициент взаимной индукции:

, где- коэффициент связи, лежащий в диапазоне;

• если , то имеем дело с несвязанными индуктивностями;

• если (полная связка), то имеем дело с идеальным трансформатором.

Если входной и выходной токи втекают или вытекают из одноименных зажимов, то имеем дело с согласным включением. Иначе – встречное включение (на рисунках ниже - входной ток,- выходной ток). Т.е. если сначала и входной, и выходной токи сначала проходят зажим, а затем заходят в катушку (сначала оба проходят катушку, а потом оба входят в зажим), то речь идет осогласном включении. В противном случае (один из токов втекает в зажим, а потом идет в катушку, а другой, наоборот, сначала проходит катушку, а потом – в зажим), то имеем дело совстречным включением.

СогласноеВстречное

или

При согласном включении слагаемое со взаимной индуктивностью имеет тот же знак, что и слагаемое с собственной индуктивностью (а знак перед этим слагаемым зависит от условного направления тока в данной индуктивности). При встречном включении – наоборот, знаки противоположны.

Соотношение для идеального трансформатора.

Возьмем согласное включение.

;

.

Как известно, индуктивность катушки прямо пропорциональна квадрату числа витков :

,

- коэффициент трансформации.

7. Многополюсник.

Многополюсникомназывается часть цепи, имеющая более двух зажимов. (Пример: взаимная индуктивность). Рассмотрим простейший многополюсник с тремя зажимами. Как и для любого участка цепи, для него справедливы законы Кирхгофа:

.

Хотя может показаться не справедливым, что три положительных числа в сумме дают ноль, но дело в том, что при записи закона мы можем выбирать произвольное направление токов на рисунке, а уже при расчетах появятся определенные знаки, которые и покажут истинное направление тока. Также справедлив и второй закон Кирхгофа:

.

То есть для любого трехполюсника можно задать шесть характеристик, с помощью которых он будет полностью описываться: . Причем, зная четыре из них, мы всегда можем найти оставшиеся. То есть 4независимых и 2зависимых параметра описывают трехполюсник.

Рассмотрим конкретный пример трехполюсника, а именно транзистор. Как известно транзистор имеетбазу,эммитор иколлектор. Транзистор описывают четыре независимые переменные:(других быть просто не может). Получаем семейство из двух вольтамперных характеристик:базоваяиколлекторная.