Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Электротехника.doc
Скачиваний:
7
Добавлен:
28.10.2018
Размер:
3.33 Mб
Скачать

1.3 Индуктивный и емкостный элементы

Эти элементы имеют принципиальное отличие от резистивных эле- ментов в том, что в них не происходит необратимого преобразования элек- трической энергии в другие виды энергии.

Поэтому, когда сопоставляют элементы по своему характеру, то ре-

зистивные элементы называют активными, а индуктивный и емкостный элементы реактивными.

Классическим примером индуктивного элемента является катушка,

намотанная проводом на магнитопровод (сердечник). Примерами емкост- ного элемента являются конденсаторы плоские, цилиндрические, сфериче- ские и т.д.

Напряжение u L

на идеальном индуктивном элементе связано с током

iL в этом элементе формулой:

88

di

u L L L , (1.5)

dt

где L – индуктивность элемента, Гн.

Для идеального емкостного элемента ток iC

жаются идентичной формулой:

и напряжение uC

выра-

duC

iС C dt , (1.6)

где С – емкость элемента, Ф.

Из (1.5) и (1.6) следуют выводы:

– при постоянном токе ( i L =const) напряжение

u L =0, вследствие чего и

сопротивление индуктивного элемента на постоянном токе равно нулю;

– при постоянном напряжении ( uC = const ) ток

iC =0, вследствие чего со-

противление емкостного элемента на постоянном токе равно бесконеч-

ности.

Таким образом, индуктивный элемент пропускает постоянный ток

без сопротивления, а емкостный элемент не пропускает постоянный ток.

Конденсаторы можно рассматривать как идеальные емкостные эле-

менты. Однако катушки индуктивности часто имеют значительное рези- стивное сопротивление, и поэтому не могут рассматриваться в качестве идеальных индуктивных элементов.

Условное обозначение в схемах электрических цепей:

L

идеального индуктивного элемента: ;

С

идеального емкостного элемента:

1.4 Источники постоянного напряжения

Источник постоянного напряжения (ИПН) характеризуется следую-

щими основными параметрами:

- электродвижущей силой (ЭДС) E ;

- внутренним сопротивлением

R0 ;

- напряжением U на зажимах (полюсах) источника.

Схема ИПН с подключенным к нему приемником R изображена на рисунке 1.2,а.

Основной характеристикой ИПН является его ВАХ (внешняя харак-

теристика) – зависимость напряжения U на его зажимах от тока I источни-

ка (прямая 1 на рисунке 1.2,б).

U Е R0 I , (1.7)

89

Уменьшение напряжения U источника при увеличении тока объясня-

ется увеличением падения напряжения на внутреннем сопротивлении R0

источника (слагаемое

R0 I

в (1.7)).

Прямая 2 соответствует ВАХ идеального ИПН, у которого R0=0.

Анализ (1.7) позволяет сделать выводы:

– при токе источника I=0 (холостой ход источника) напряжение источни-

ка равно его ЭДС:

U E I 0 ;

– ЭДС источника – это его напряжение в режиме холостого хода;

– по известной ВАХ источника (рисунок 1.2,б) можно определить его внутреннее сопротивление по формуле:

R E U1 .

I

0 (1.8)

1

– ЭДС источника (рисунок1.2,а) можно измерить в режиме холостого хода вольтметром pV1 с относительно большим внутренним сопротивлением RV , так как при ( RV  R0 ) из (1.7) имеем:

E UV

R0 I IRV

R0 I UV . (1.9)

ИПН

Е

R0

I

U V PV1

Приемник

U

Е

U1

R

2

R0I1

1

а) б)

I1 I

Рисунок 1.2 Схема простейшей электрической цепи (а) и ВАХ ИПН (б)

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.