ПАССИВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ (Элементы R,L,C) Тема Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 1. Всего 16 План темы 1. Резистивный элемент 2. Индуктивный элемент. 3. Ёмкостный элемент. 4. Контрольные вопросы.

Параметры резистивных элементов можно выражать или через сопротивление R, Ом, или проводимость G, См (Сименс) (можно обозначать строчными буквами r, g). GR Резистивный элемент Главное свойство резистивных элементов в том, что они потребляют электрическую энергию безвозвратно и превращают её в другие виды энергии (резисторы в тепловую, излучающие антенны в электромагнитное излучение, электрические двигатели в механическую и т.д.). За это свойство параметры резистивного элемента часто называют активными (активное сопротивление, активная проводимость).Все остальные пассивные элементы (индуктивный и ёмкостный) только обмениваются энергией с электрической цепью (за что получили название - реактивные элементы). Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 2. Всего 16

Основные формулы Резистивный элемент – единственный элемент, для которого выполняется закон Ома для мгновенных значений напряжения и тока: u = R i. Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 3. Всего 16

Линейные и нелинейные резистивные элементы i u 0 u1u1 i1i1 i1i1 u1u1 i u 0 i2i2 u2u2 1 2 α1α1 α2α2 Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 4. Всего 16

u1u1 i u 0 i1i1 1 α1α1 β1β1 u i Как определить соотношение статического и дифференциального сопротивлений Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 5. Всего 16

i u 0 1 β2β2 2 β1β1 Как определить соотношение дифференциальных сопротивлений в разных точках ВАХ. Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 6. Всего 16

i 0 1 i1i1 u1u1 u u 1 i 1 Дифференциальное сопротивление прямой ветви диода меньше статического. Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 7. Всего 16

Примеры ВАХ нелинейных элементов U БЭ IБIБ 0 U ОБ Р I ОБР U ПР I ПР 0 Дифференциальное сопротивление на линейных участках выходных характеристик транзисторов в тысячи и десятки тысяч раз больше статического сопротивления. IБIБ I Б = 0 0 IKIK U KЭ Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 8. Всего 16

A B I U 0 Дифферениальное сопротивление может принимать отрицательные значения, например, на участке АВ вольтамперной характеристики. Положительному приращению напряжения соответствует уменьшение тока. Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 9. Всего 16

Индуктивный элемент Параметр индуктивность L, Гн (Генри) Индуктивные элементы бывают линейные (вебер-амперная характеристика 1) и нелинейные (вебер-амперная характеристика 2). iLiL Основное свойство индуктивного элемента – накопление энергии в магнитном поле при протекании через этот элемент тока. - потокосцепление iLiL L Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 10. Всего 16

= w - потокосцепление индуктивного элемента, w - число витков индуктивного элемента,, Вб - магнитный поток, сцепленный с витками индуктивного элемента. iLiL L uLuL eLeL При изменении тока в индуктивном элементе создаётся ЭДС, препятствующая изменению тока. Если индуктивный элемент в виде катушки индуктивности, то в ней создаётся ЭДС: Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 11. Всего 16

Основные формулы индуктивного элемента Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 12. Всего 16

Ёмкостный элемент Параметр ёмкость С, Ф (Фарада) Ёмкостные элементы бывают линейные (кулон-вольтная характеристика 1) и нелинейные ((кулон-вольтная характеристика 2). Основное свойство ёмкостного элемента – накопление энергии в электрическом поле при приложении этому элементу напряжения. q - заряд uCuC iCiC C q uCuC Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 13. Всего 16

Основные формулы ёмкостного элемента Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 14. Всего 16

Формулы, которые необходимо помнить Резистивный элемент Индуктивный элемент Ёмкостный элемент Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 15. Всего 16

Контрольные вопросы 1. Мощность резистора р = 25 Вт, ток через него i = 1 A. Определите сопротивление резистора. 2. Мощность резистора р = 25 Вт, ток через него i = 1 A. Определите проводимость резистора. 3. Мощность резистора р = 25 Вт, ток через него i = 1 A. Определите напряжение на резисторе. 4. Проводимость резистора q = 1 См, ток через резистор i = 6 A. Найдите мощность резистора 5. Ток в катушке индуктивности изменяется по закону i = 2t 2. Определите напряжение на катушке в момент времени t = 1 c, если её индуктивность L = 0,1 Гн, 6. Определите энергию, накопленную в катушке индуктивности, если ток в ней i = 10 А, а её индуктивность L = 0,1 Гн. 7. Напряжение на конденсаторе изменяется по закону u C = 100t2. Определите ток в конденсаторе в момент времени t = 1 c, если его ёмкость С = 100 мкФ,. 8. Определите энергию, накопленную в электрическом поле конденсатора, если напряжение на нём 100 В, а ёмкость его С = 100 мкФ. Автор Останин Б.П. RLC элементы. Общее. Слайд 16. Всего 16