Электротехника - электрическая цепь и ее элементы |
| ||||||
Двухполюсные пассивные элементы Основными двухполюсными пассивными элементами схемы являются резистивный (сопротивление или проводимость), индуктивный и ёмкостный элементы. Резистивный элемент. Двухполюсный элемент, характеризуемый зависимостью и=и(i) или i(u) (см. рис. 1.1), называют резистивным элементом — сопротивлением или проводимостью. Зависимость и(i) или i(и) называют вольт-амперной характеристикой такого элемента (Все характеристики, рассматриваемые в данном параграфе, представляют собой статические характеристики, т. е. характеристики, полученные при достаточно медленном изменении во времени соответствующих величин.).
В общем случае вольт-амперная характеристика нелинейна. Например, на рис. 1.7, а, б показаны две нелинейные характеристики, которые могут иметь реальные элементы — полупроводниковые диоды различных типов. Элементы с нелинейными зависимостями и(i) или i(и) характеризуются нелинейными сопротивлениями или проводимостями. Если зависимость u=u(i) представляет собой прямую линию, то сопротивление (проводимость) называют линейным (рис. 1.7, в). Обозначение такого сопротивления дано на рис. 1.8. Линейное сопротивление описывается соотношением (закон Ома)
иr=ri, (1.3)
или
i=gur, (1.4)
где r — сопротивление; g=1/r — проводимость, Сопротивление r>0 — пассивный элемент. Энергия, поступающая в данный элемент,
Эта энергия преобразуется в тепловую энергию (необратимо рассеивается). При этом мощность p=i2r (закон Джоуля — Ленца). Сопротивление r как элемент схемы соответствует элементу цепи — резистору, если последний идеализируется. Резистор представляет собой, например, проводящий однородный цилиндр длиной l и поперечным сечением S (рис. 1.9). Проводящие свойства материала цилиндра характеризуют удельной проводимостью s. Сопротивление и проводимость цилиндра равны, соответственно:
r=l/(sS), g=sS/l
|