Резистивным сопротивлением
называется идеализированный элемент, обладающий только свойством необратимого рассеяния энергии. Математическая модель определяется законом Ома:
, где R – сопротивление [R] – Ом; – проводимость [G] – Сименс.
Мощность участка цепи с сопротивлением:
Энергия, рассеиваемая резистором к моменту времени t:
Резисторы бывают широкого применения и точные. У точных – обычно меньшие уровень собственных шумов и температурный коэффициент напряжения. Резистор характеризуется также максимальной рассеиваемой мощностью, которая не должна превышаться.
Соединение резисторов:
При параллельном соединении общее сопротивление определяется сопротивлением наименьшего ; при последовательном – наибольшим .
Катушкой индуктивности
называется идеализированный элемент, обладающий только свойством накопления энергии в его магнитном поле. Математическая модель:
, где
– потокосцепление.
[L] – Генри (Гн).
Потокосцепление характеризует суммарный магнитный поток, пронизывающий участок цепи или индуктивную катушку.
индуктивное сопротивление цепи.
Связь между u и i определяется законом электромагнитной индукции:
Напряжение опережает ток на 90˚ по фазе.
Мощность:
Энергия магнитного поля индуктивности к моменту t определяется как интеграл:
Если магнитные потоки само- и взаимоиндукции двух катушек направлены в одну и ту же сторону, то такое включение называется согласным. При согласном включении конец одной катушки совпадает с началом другой, если они намотаны в одну сторону.
, где М – коэффициент взаимоиндукции (при согласном включении «+», при встречном – «-»).
, k – коэффициент связи между катушками .
Если .
При параллельном соединении катушек индуктивности .
Если .
Мкость
характеризует энергию, которая накапливается в электрическом поле конденсатора.
– математическая модель ёмкости; [С] – Фарад (Ф)
Ток опережает напряжение на 90˚ по фазе
При последовательном включении конденсаторов , при параллельном
Конденсатор электролитический обладает самой большой емкостью. Используется в фильтрах питания и в переходных конденсаторах, где изменение емкости на 20 – 30% не играет определяющей роли. Чем больше емкость, тем меньше пульсация (соединение конденсаторов).
Трансформатор
–устройство, основанное на явлении взаимоиндукции и передающее электрическую энергию из одной цепи в другую без непосредственного контакта между ними.
В простейшем случае состоит из двух обмоток, связанных общим магнитным потоком Ф, который замыкается по воздуху или через сердечник.
- магнитный поток;
- ЭДС, наводимая этим магнитным потоком;
– эдс, наводимая в первичной и вторичной обмотках; W1 и W2 – число витков этих обмоток.
Коэффициент трансформации:
КПД трансформатора:
близок к 1 (90 – 95%)
Коэффициент нагрузки характеризует надежность работы. Показывает, какова в процентном отношении реальная нагрузка на данный элемент по сравнению с допустимой.
Для обычных резисторов ~ 0,65
Для конденсаторов ~ 0,7
Для проволочных резисторов ~ 0,75
Для кремниевых диодов ~ 0,5
Для германиевых диодов ~ 0,3
Для кремниевых транзисторов ~ 0,8
Для германиевых транзисторов ~ 0,4