электроника_и_схемотехника

Рис. 1.7. Емкость — элемент, запасающий энергию в электрическом поле.

Ток в емкости протекает только при изменяющемся напряжении (когда duc /dt 0)

где C — величина емкости (для линейного элемента C = const). Продифференцировав обе части последнего уравнения

duC 1

––––= —iC(t), dt C

получим выражение для тока в емкости через напряжение

duC iC(t) = C––––.

dt

Согласно последнему уравнению ток через конденсатор протекает только в случае переменного напряжения на конденсаторе, когда duC /dt 0.

Под действием постоянных источников устанавливается стационарный режим, когда токи в ветвях и напряжения на участках во времени неизменны. В этих условиях токи через конденсаторы не протекают, т.е.

duC

iC = C––––= 0, dt

что равносильно обрыву соответствующей ветви (рис. 1.8).

Рис. 1.8. В ста ци онар ном ре жием(иС = const) иде аль ная ем кость про яв ля етсе бя

как об рыв вет ви

Ес ли коб клад камкон ден са то раем ко с тьюС при ло жено пе ре мен ное напря же ние

где Im = ωCUmC.

Вы вод. Та ким об ра зом, в си ну со иальд ном ре жи ме на пря жение и ток

вем ко с ти— гар мо ни ик од ной ча с тоты,от лича ю щи е ся пофа зе. Фа за то ка

вем ко с ти пре выша етфа зу на пря же ния на 90°. Это со от но шение от ра же но на рис. 1.9, а.

Амп ли ту ды на пря же ниятоика вем ко с ти свя за ны со от нонишеем

UmC = Im/(ωC),

ко то роетак же мож нотрак то вать как за кон Ома, роль со про тив ле ния выпол ня ет вели чи наXC = 1/( ωC), на зы ва е маяем ко ст ным со про тив лени ем. За ви си мость ем кост но госо про тивле ния от ча с тоты пре д став ле на на рис. 1.9, б, со глас но коотро му при ω 0 XC , при ω XC 0.

21

Рис. 1.9. Си ну со и даль ныйре жим вем ко с ти:

а — в си нуос и даль ном ре жи меанпря же ние на ем ко с ти от ста ет по фа зео каотнат 90°; б — ем ко - ст ноесо про тивле ниеXC = 1/(ωC) об рат нопро пор ци о наль ноча с то те

Сле до ваельт но, прика че ствен ном ана ли зехемс на низ ких ча с то тах конден са то рыоб ры ва ют,наа вы соких ча сто ахт — их за ко ра чи ва.ютРе аль ный конден са тор про яв ля ет не толь ко емокст ные свой ст ва, нои ре зи с тив ные (глав - ным об ра зомпо при чи нене со вер шен ста визо ля ции меж ду об кладка ми).

На рис. 1.10 пред став ле на про стей шаяпа рал лель ная схе ма за ме ще ния кон ден са то ра. Онасо дер жит емостьк СЭ и ре зи с торRЭ.

Рис. 1.10. Про стей шая схе ма за ме ще ниякон ден са то ра

В си ну ос и даль ном реижме со от но шеиен меж дупро во ди мос тя миэк ви ва-

До б ротостьн ре аль ных кон ден са то ров по оп ре де ле ниюляетявся ве ли чи ной без раз мер ной и на вы со ких ча с тоахт мо жет до сти гать несколь ких ты сяч.

1.3.Ак тив ные эле мен ты эле к т ри че с кой це пи

Вте о рии цепей вво дит ся по ня тиедвух ви дов ак тив ных эле мен тов, на делен ных иде аль ны мивойс ст ва ми. Это ис точ ни ки ЭДС иис точ ни ки то ка (на рис. 1.11, а, б они изо б ра же нысов во куп нос ти свнеш ней це пью).

1.3.1.Ис точ ник эле к т ро дви жу щей си лы

Ис точ ник ЭДС (рис.1.11, а) обес печи ва ет на сво ихазжи мах на пря же - ние (раз ность по тен циа лов), неза ви ся щее от ве ли чи ны ина прав ле ния про - те каю ще гоче рез не гото ка. Для рис. 1.11, а

uаб = ϕа – ϕб = E.

Эту ве ли чи ну бу дем на зы вать инент сив но стью ис точни ка ЭДС. Буудчи под клю чен ным квнеш ней це пи, иде аль ный ис точ ник ЭДС «на вя зы ва ет»

22