Sähköpiirien passiiviset ja aktiiviset elementit

Sähköpiirin elementtiä kutsutaan idealisoiduksi laitteeksi, joka näyttää mitä tahansa todellisuuden ominaisuuksia virtapiiri.

Sähköpiirit, joissa kaikkien elementtien parametrit eivät riipu virtojen ja jännitteiden suuruudesta ja suunnasta, ts. kaavioita virta-jännite (VAC) ominaisuuksista, elementit ovat suoria viivoja, joita kutsutaan lineaarisiksi. Vastaavasti tällaisia ​​elementtejä kutsutaan lineaariseksi.
Kun sähköpiirin elementtien parametrit riippuvat merkittävästi virrasta tai jännitteestä, ts. Näiden elementtien I - V ominaisuudet ovat luonteeltaan kaarevia, silloin tällaisia ​​​​elementtejä kutsutaan epälineaariseksi.
Jos sähköpiiri sisältää vähintään yhden epälineaarisen elementin, se on epälineaarinen sähköpiiri.

Sähköpiirien teoriassa on aktiivisia ja passiivisia elementtejä... Ensimmäiset tuovat energiaa sähköpiiriin, kun taas jälkimmäiset kuluttavat sitä.

Sähköpiirien passiiviset elementit

Resistiivinen resistanssi on sähköpiirin idealisoitu elementti, jolla on palautumattoman energianhäviön ominaisuus.Tämän elementin graafinen esitys ja sen virta-jännite-ominaisuus on esitetty kuvassa (a — epälineaarinen vastus, b — lineaarinen vastus).

Resistiivisen resistanssin jännite ja virta liittyvät toisiinsa riippuvuuksilla: u = iR, i = Gu. Näissä kaavoissa olevia suhteellisuuskertoimia R ja G kutsutaan resistanssiksi ja johtavuudeksi, ja ne mitataan ohmeina [ohmeina] ja siemeneina [cm]. R = 1/G.

Induktiivista elementtiä kutsutaan sähköpiirin idealisoiduksi elementiksi, jolla on ominaisuus kerätä magneettikentän energiaa. Tämän elementin graafinen esitys on esitetty kuvassa (a — epälineaarinen, b — lineaarinen).

Lineaarista induktanssia luonnehtii vuokytkennän ψ ja virran i välinen lineaarinen suhde, jota kutsutaan Weber-ampeerikäyräksi ψ = Li. Jännite ja virta ovat suhteessa u = дψ / dt = L(di / dt)

Kaavan suhteellisuustekijää L kutsutaan induktanssi ja mitataan henrieinä (Hn).

Kapasitiivista elementtiä (kapasiteettia) kutsutaan sähköpiirin idealisoiduksi elementiksi, jolla on ominaisuus kerätä sähkökentän energiaa. Tämän elementin graafinen esitys on esitetty kuvassa. (a — epälineaarinen, b — lineaarinen).

Lineaariselle kapasitanssille on ominaista varauksen ja jännitteen välinen lineaarinen suhde, ns. riippujännite-ominaisuus q = Cu

Kapasitiivinen jännite ja virta ovat suhteessa i = dq / dt = ° C(du / dt).

Sähköpiirien aktiiviset elementit

Piirin elementtejä kutsutaan aktiivisiksi, jotka antavat virtaa piirille, ts. energian lähde. On olemassa itsenäisiä ja riippumattomia lähteitä… Riippumattomat lähteet: jännitelähde ja virtalähde.

Jännitelähde — sähköpiirin idealisoitu elementti, jonka päätejännite ei riipu sen läpi kulkevasta virrasta.

Ihanteellisen lähteen sisäinen vastus jännite on nolla.

Virtalähde Se on sähköpiirin idealisoitu elementti, jonka virta ei riipu sen napojen jännitteestä.

Ihanteellisen virtalähteen sisäinen resistanssi on yhtä suuri kuin ääretön.

Jännitteen (virran) lähteitä kutsutaan riippuviksi (ohjatuiksi), jos lähteen jännitteen (virran) arvo riippuu piirin toisen osan jännitteestä tai virrasta. Riippuvat lähteet simuloivat tyhjiöputkia, transistoreita, lineaarisessa tilassa toimivia vahvistimia.

Riippuvia lähteitä on neljää tyyppiä.

1. INUN — jänniteohjattu jännitelähde: a) epälineaarinen, b) lineaarinen, μ — jännitevahvistus

2. INUT — virralla ohjattu jännitelähde: a) epälineaarinen, b) lineaarinen, γn — siirtovastus

3. ITUT-virtalähde: a) epälineaarinen, b) lineaarinen, β — virran vahvistuskerroin

4. ITUN — jänniteohjattu virtalähde: a) epälineaarinen, b) lineaarinen, S — kaltevuus (siirtojohtavuus)