Глава 1. Электрические цепи нику напряжения при малых токах близки аккумуляторы, батареи, электрическая сеть 220 в/50 Гц. Идеальный источник тока — это элемент, генерирующий задан-

ный ток через любую нагрузку, сопротивление которой к о н е ч н о .

Случай, когда сопротивление нагрузки бесконечно велико, считается

невозможным. Для обозначения источника тока используются буквы /

и /'. К идеальному источнику тока близки свойства выходных цепей

транзисторов и некоторых микросхем.

R

Рис. 1

Условные обозначения идеальных элементов, используемые в

дальнейшем, приведены на рис. 1. Для обозначения источников на-

пряжения используется два символа с буквами е и Е. Второе обозна-

чение источника напряжения, похожее на обозначение конденсатора,

используется, в основном, для источников постоянного напряжения.

Отметим, что для обозначения р е а л ь н ы х радиорезисторов, конден-

саторов, катушек индуктивности, аккумуляторов, батарей питания и

т. п. используются такие же значки, как и для идеальных элементов.

Обычно из контекста ясно, какие элементы используются — реаль-

ные или идеальные.

Все элементы делятся на пассивные и активные. К активным эле-

ментам относятся источники тока и напряжения, а к пассивным эле-

ментам — резисторы, конденсаторы и катушки индуктивности.

Различают линейные, параметрические и нелинейные элементы.

Элемент называется линейным, если его параметры не зависят от про-

текающего тока или от приложенного напряжения. Параметры пара-

метрического элемента зависят от времени. Параметры нелинейного

элемента зависят от тока или напряжения. Свойства нелинейных и па-

раметрических элементов будут рассмотрены в главах 7, 8. Ниже бу-

дут рассмотрены только линейные элементы.

Свойства пассивных идеальных элементов описываются с помо-

щью уравнений элементов, которые задают взаимосвязь тока и на-

пряжения на элементе.

1.2. Элементы электрических цепей и их уравнения

Связь между током и напряжением на линейном резисторе описы-

вается законом Ома

где R — сопротивление резистора, причем R > 0. Данная формула

справедлива при согласованных стрелках тока и напряжения на рези-

а)

Рис. 2

б)

сторе (рис. 2, а). Если стрелки не согласованы (рис. 2, б) и i - -i', то в

формуле закона Ома появляется знак минус:

u=~Ri'.

Сопротивление резистора измеряется в омах (Ом). В радиоэлек-

тронике чаще встречаются килоомы и мегаомы: 1 кОм = 103 Ом,

1 МОм = 106 Ом. Величина, обратная сопротивлению, называется про-

водимостью резистора: G = IIR. Проводимость измеряется в сименсах

(См). С использованием проводимости при согласованных токах и на-

пряжениях закон Ома записывается в виде: /' = Gu.

II

а)

Рис.3

б)

Линейный конденсатор (рис. 3) описывается линейной вольт-

кулонной характеристикой: Q = Си, где Q — заряд, накопленный

конденсатором, С — емкость конденсатора, причем С > 0. Диффе-

ренцируя это выражение, получим уравнение конденсатора для согла-

сованных стрелок тока и напряжения (рис. 3, а)

i=cdu.

А

Если стрелка тока i' не согласована со стрелкой напряжения и ток

'' = - /', то получим формулу со знаком минус (рис. 3, б)