2020-04-12
87
ЭЛЕМЕНТЫ
Схемы замещения электрических цепей
Предварительное замечание. Электрические цепи содержат множество разнообразных электротехнических устройств. Для упрощения теории каждое устройство представляют в виде совокупности соединенных между собой идеализированных элементов, количество которых не велико. Таким образом обеспечивается единый подход к изучению разных устройств. Не следует однако думать, что представление сложных устройств в виде системы, составленной из идеализированных элементов, является простым делом. Эта сложная задача выходит за рамки теории электрических цепей.
| И 1.10 | Определение. Схемы электротехнических устройств и электрических цепей, составленные из идеализированных элементов, называются схемами замещения этих устройств и цепей. |
Комментарий к определению. Схемы замещения приемников электрической энергии содержат три вида пассивных элементов: резисторы, идеальные катушки и идеальные конденсаторы. Схемы замещения источников содержат кроме того два вида активных элементов: идеальные источники напряжения (источники ЭДС) и идеальные источники тока. В теории электрических цепей в основном изучаются схемы замещения цепей.
|
|
|
Резистор
| И 1.11 | Определение. Резистор – элемент электрической цепи, напряжение на котором пропорционально току; коэффициент пропорциональности называют электрическим сопротивлением резистора:
 . (1.1)
|
Комментарий к определению. Формула (1) представляет широко известный закон Ома, так что с помощью определения резистора в теорию электрических цепей вводится закон Ома.
Обозначение резистора на схемах цепей показано на рис. 1.3.
Рис. 1.3. Обозначение резистора на схемах цепей
Единица измерения сопротивления – ом (Ом = В/А).
| И 1.12 | Мощность, потребляемая резистором,
всегда положительна.
|
Идеальная катушка
| И 1.13 | Определение. Идеальная катушка – это элемент электрической цепи, напряжение на котором пропорционально скорости изменения тока; коэффициент пропорциональности называется индуктивностью катушки:
 . (1.2)
|
Комментарий к определению. Переменный ток, протекающий через катушку, возбуждает переменное магнитное поле, которое наводит в катушке ЭДС самоиндукции. По закону электромагнитной индукции
.
Здесь индуктивность 
играет роль коэффициента пропорциональности между током в катушке и полным магнитным потоком (потокосцеплением) 
, созданным этим током и сцепленным с катушкой, т.е.
|
|
|
.
ЭДС самоиндукции 
уравновешивает приложенное к катушке напряжение.
Определение идеальной катушки построено на законе электромагнитной индукции и вводит этот закон в теорию электрических цепей.
Обозначение идеальной катушки показано на рис. 1.4.
Рис. 1.4. Обозначение идеальной катушки на схемах цепей 
Единица измерения индуктивности – генри (
).
| И 1.14 | Мгновенная мощность идеальной катушки
является алгебраической величиной.
|
| И 1.15 | Энергия, запасаемая катушкой,
всегда положительна.
|
