Активний і пасивний електричний ланцюг

Елементи електроланок можуть бути з’єднані в схемах за рахунок різних способів. Для кожного з них існують деякі закономірності, встановлені такими вченими, як Ом і Кірхгоф.

Графічне зображення реальної електричного кола умовними символами вважається електричною схемою. Вона, в свою чергу, вважається ідеалізованої ланцюгом, що служить в якості розрахункової моделі реальної ланцюга і іноді званої еквівалентної схемою заміщення. Вона по можливості повинна відображати реальні процеси, що здійснюються в дійсності.

Поняття електричного кола і її елементів

Електричним колом вважається комплекс електротехнічних пристроїв, що утворюють шлях до проходження електроструму і орієнтованих на передачу, розподіл і взаємне перетворення електричної та інших різновидів енергії.

Електромагнітні процеси, що протікають в пристроях електричного кола, можуть описати такі поняття, як електрорушійна сила, напруга і струм.

Електричні кола називають ланцюгами постійного струму, коли в них отримання електричної енергії, а також її передача та перетворення здійснюються за умови незмінності в часі струму і напруги.

$ \ Frac {di} {dt} = 0 $

$ \ Frac {du} {dt} = 0 $

Базовими елементами електричного кола будуть джерела і приймачі електроенергії, які з’єднують між собою дроти.

Кожна електроланцюг включає в себе різноманітні пристрої і об’єкти, що відповідають за формування шляхів для проходження електричного струму. Умовним чином всі елементи електричного кола поділяються на три складові частини:

  • джерела живлення, що виробляють електроенергію;
  • елементи, що перетворюють електрику в інші види енергії (приймачі);
  • передавальні пристрої (дроти і інші установки, що відповідають за забезпечення якості та рівня напруги).

У електроланцюгах з’єднання споживачів може бути комбінованим, послідовним, паралельним.

Активні елементи електричного кола

Елементи в складі електричних ланцюгів існують в форматі активності і пасивності. В якості активних вважаються джерела електроенергії.

Джерела, подібно всім іншим елементам електричного кола, можуть характеризуватися як лінійні і нелінійні. Лінійним властива лінійна зовнішня характеристика. При умові постійних напруги на виході джерела і його незалежності від струму в навантаженні, таке джерело називають джерелом ЕРС.

Базовим ознакою активних складових виступає їх здатність віддачі електричної енергії. Джерела струму і ЕРС називають ідеальними для електричної енергії, що обумовлено відсутністю втрат енергії в них, оскільки їх провідність і опір вважаються нескінченними:

$ I ^ 2 * 0 = 0 $

У ситуації, коли втрати електроенергії усередині джерела не компенсуються, йому властива похила зовнішня характеристика. Такі джерела будуть називатися реальними.

Пасивні елементи електричного кола

Пасивними елементами вважають різновиди споживачів і накопичувачів електроенергії. Існує багатополюсна апаратура, функціонування яких засноване на базі двополюсних елементів. Всі активні елементи електричного кола можуть існувати як в незалежному, так і в залежному форматі.

До першої категорії відносять джерела струму і напруги (ідеалізований елемент в ланцюзі з нульовим значенням внутрішнього опору). Джерело струму також є досконалий елемент з незалежністю струму від напруги на затискачах, з прагненням значення внутрішнього опору до нескінченності.

Зовсім джерела напруги і струму такими вважаються за умови залежності зазначених величин від параметрів напруги і струму на іншій ділянці ланцюга. Типовими представниками виступають електролампи і транзистори, функціонування яких відбувається в режимі лінійності.

Головні пасивні елементи електричного кола представляють резистори, індуктивні котушки і конденсатори, за допомогою яких здійснюється регулювання параметрів струму і напруги на окремо взятих дільницях.

Резистивное опір відносять до ідеалізованим елементам в ланцюзі. Його базовим властивістю вважають необоротне енергетичне розсіювання. Залежність напруги і струму резистивного опору висловлюють формули:

$ U = iR $

$ I = Gu $

При цьому $ R $ представляє опір (вимірюється в Омах), а $ G $ виступає провідністю (одиниця виміру – Сіменс). Дані величини будуть співвідноситися у формулі:

$ R = \ frac {1} {G} $

Індуктивність вважають ще й коефіцієнтом пропорційності. Ємнісні елементи (тобто конденсатори) мають властивість накопичення енергії електричного поля. Показник лінійної ємності є лінійною залежністю між зарядом і напругою, вираженою формулою:

$ Q = Cu $

Посилання на основну публікацію