Пасивні і активні елементи електричних ланцюгів

Елементом електричного кола називають ідеалізоване пристрій, що відображає будь-яка з параметрів реальної електричного кола. Електричні ланцюги, в яких характеристики всіх частин не залежить від величини і напрямків струмів і напруг, тобто графіки вольтамперних характеристик (ВАХ) частин є прямими лініями, називаються лінійними. Відповідно такі елементи називаються лінійними.
Коли характеристики частин електричного кола значно залежать від струму або напруги, тобто графіки ВАХ цих частин мають криволінійний вид, то такі елементи називають нелінійними.
Якщо електричне коло містить хоча б один нелінійний елемент, то вона є нелінійної електричним колом.

У теорії електричних ланцюгів розрізняють активні і пасивні елементи. 1-і заносять енергію в електричну ланцюг, а 2-ие її споживають.

Пасивні елементи електричних ланцюгів

Резистивним опором іменується ідеалізований елемент електричного кола, що володіє властивістю незворотного розсіювання енергії. Графічне зображення цього елемента і його вольт-амперна риса показана на малюнку (а - нелінійне опір, б -Лінійний опір).

Напруга і струм на резистивном опорі пов`язані між собою залежностями: u = iR, i = Gu. Коефіцієнти пропорційності R і G в цих формулах іменуються відповідно опором і провідністю і вимірюються в Омасі [Ом] і Сіменс [Див]. R = 1 / G.

Індуктивним елементом іменується ідеалізований елемент електричного кола, що володіє властивістю скупчення їм енергії магнітного поля. Графічне зображення цього елемента показано на малюнку (а - нелінійного, б - лінійного).

Лінійна індуктивність характеризується лінійною залежністю між потокозчеплення ψ і струмом i, іменованої вебер-амперної характеристикою ψ = Li. Напруга і струм пов`язані співвідношенням u = dψ / dt = L (di / dt)

Коефіцієнт пропорційності L у формулі і іменується індуктивністю і вимірюється в генрі (Гн).

Ємнісним елементом (ємністю) іменується ідеалізований елемент електричного кола, що володіє властивістю накопичення енергії електричного поля. Графічне зображення цього елемента показано на малюнку. (А - нелінійного, б - лінійного).

Лінійна ємність характеризується лінійною залежністю між зарядом і напругою, що іменується кулон-вольтової рисою q = Cu

Напруга і струм ємності пов`язані співвідношеннями i = dq / dt = C (du / dt).

Активні елементи електричних ланцюгів

Активними називаються елементи ланцюга, які віддають енергію в ланцюг, тобто джерела енергії. Є незалежні і залежні джерела. Незалежні джерела: джерело напруги і джерело струму.

Внутрішній опір бездоганного джерела напруги дорівнює нулю.

Внутрішній опір бездоганного джерела струму одно нескінченності.

Розрізняють чотири типи залежних джерел.

1. ІНУН - джерело напруги, керований напругою: а) нелінійний, б) лінійний, μ - коефіцієнт посилення напруги

2. інут - джерело напруги, керований струмом: а) нелінійний, б) лінійний, γн - передавальне опір

3. Итут - джерело струму, керований струмом: а) нелінійний, б) лінійний, β - коефіцієнт посилення струму

4. Ітун - джерело струму, керований напругою: а) нелінійний, б) лінійний, S - крутизна (передавальна провідність)