Билет 25

1)Емкостной элемент и его характеристики

Емкостной элемент – идеализированный пассивный двухполюсник, который выполняет функцию запасания электрической энергии.

- емкость; - ток смещения; – напряжение; - активная мощность; - запасенная энергия.

Закон непрерывности заряда емкостного элемента:

1. При условии ограничения по уровню значения тока в цепи, заряд является непрерывной функцией времени и не может изменяться скачком.

2. При условии не изменчивости значения ёмкости в цепи, напряжение емкостного элемента является функцией и не может изменяться скачком.

2)Алгебраизация системы уравнений для свободных токов

Свободный ток представляет собой решение однородного дифференциального уравнения. Уравнение для каждого свободного тока: . – постоянная интегрирования; – показатели затухания одинаковы для свободных токов ветвей.

. Следует, что - напряжение на индуктивном элементе. . , т.к. свободные составляющие не содержат не зависящих от времени слагаемых. - свободное напряжение на конденсаторе.

; ; . Переход от системы линейных дифференциальных уравнений к системе алгебраических уравнений называется алгебраизацией.

; .

3)Усилители с эммитерной стабилизацией

1 :

НРТ – начальная рабочая точка.

- разделительный конденсатор, препятствующий постоянному току; - увеличивает коэффициент усилиения по напряжению, т.к. уменьшает амплитуду .

; ; ; ; для Si; ; в схеме зависит от используемого транзистора. Предположим, что - задано и требуется обеспечить начальный режим работы при . . Определяет соответствий . . Выбирают . ; ; . Рассчёты составляют основу ручного проектирования устройств, который заменяется мат. Моделированием электрических цепей.

Билет 26

1)Индуктивный элемент и его характерестики

Индуктивный элемент характеризует наличие изменяющегося магнитного поля, созданного изменяющимся током. Индуктивный элемент с индуктивностью L учитывает энергию магнитного поля   и явление самоиндукции. При изменении тока в индуктивности возникает ЭДС самоиндукции е_L. По закону Ленца она препятствует изменению тока. ЭДС самоиндукции:

,            L [Гн].                                    (2.3)

Рисунок 2.1 - Обозначение индуктивного элемента в схемах

Падение напряжения на индуктивности :

                                                     (2.4) 

противоположно наведенной ЭДС. Условились положительное направление ЭДС самоиндукции брать совпадающим с положительным направлением тока, который наводит эту ЭДС.

Мгновенная мощность индуктивного элемента:

.                                                   (2.5)

Если в течение некоторого интервала времени мгновенное значение тока положительно (i>0) и возрастающее (di/dt>0), то напряжение (u_L>0) также положительно и мощность (p_L>0), т.е. энергия электрического тока переходит в энергию магнитного поля.

Если (i>0), но убывающее (di/dt<0), тогда u_L<0, p_L<0, т.е. энергия из магнитного поля возвращается обратно. В индуктивном элементе имеет место обмен энергией между источником и магнитным полем.

Буквенное обозначение L применяется как для обозначения на схеме самого индуктивного элемента, так и для количественной оценки отношения потокосцепления самоиндукции ψ к току i , его обуславливающему. Это отношение называется индуктивностью элемента и измеряется в Генри. Таким образом L= ψ / i (Гн).

Физически картина состоит в следующем. Переменный во времени ток i, протекая по виткам w катушки создает переменный магнитный поток Ф. Этот поток, пронизывая витки катушки, образует потокосцепление самоиндукции

ψ = Фw.

Всякое изменение потокосцепления самоиндукции во времени на основании закона электромагнитной индукции обуславливает ЭДС самоиндукции e_L= - d ψ /dt

По закону Ленца, выражающему принцип электромагнитной инерции, эта ЭДС препятствует изменению потокосцепления. Это обстоятельство учитывается знаком (-) в приведенной формуле. Величина по знаку противоположная ЭДС носит название напряжения на индуктивности u_L. Таким образом u_L= - e_L= d ψ /dt.