4.Электрическая цепь и её параметры.

Любая электрическая цепь и каждый ее элемент в отдельности обладают тремя параметрами: сопротивлением R, индуктивностью L и емкостью С.    Сопротивление R характеризует способность цепи преобразовывать электромагнитную энергию в тепловую. Количество тепловой энергии W_Т , выделяющееся в сопротивлении R при протекании тока i в течение времени t, определяется соотношением (1.3) и измеряется в джоулях (Дж):

   Величина сопротивления любого элемента цепи определяется как отношение постоянного напряжения на этом элементе к постоянному току в нем и измеряется в омах (Ом):

R = U / I

   Индуктивность L характеризует способность цепи накапливать энергию магнитного поля. Такой способностью обладает любой проводник с током или система проводов. Количество этой энергии W_M , накопленной в цепи, зависит от величины тока i  и измеряется в джоулях (Дж):

   Эта энергия не преобразуется в тепло, а существует в цепи в виде некоторого запаса. Когда ток в цепи равен нулю, запаса энергии магнитного поля в ней нет. Величина индуктивности определяется как отношение потокосцепления цепи ψ к току i  и измеряется в генри (Гн)

   Потокосцеплением называется сумма магнитных потоков всех витков катушки. В простейшем случае для катушки на замкнутом стальном сердечнике можно считать, что ее потокосцепление есть магнитный поток Ф, умноженный на число витков w:  Ψ = Ф w.

   Емкость С характеризует способность цепи накапливать энергию электрического поля. Такой способностью обладают любые два провода, разделенные диэлектриком, например провод, висящий над землей, любые два провода линии передачи.    Количество энергии электрического поля W_Э , накопленной в цепи с емкостью С , зависит от величины напряжения между проводами и измеряется в джоулях (Дж):

   Эта энергия не может преобразовываться в тепловую, а существует в цепи в виде некоторого запаса. Если напряжение между проводами отсутствует, то и запаса энергии электрического поля в цепи нет.    Величина емкости С  определяется как отношение электрического заряда q одного из проводов к напряжению u  между ними и измеряется в фарадах (Ф):

5.Источники электроэнергии. Реальные и идеальные источники эдс и тока. Их режим работы.

Источники основной электрической энергии

• Тепловые электростанции

• Гидроэлектростанции

• Атомные электростанции

Нетрадиционные источники энергии

• Энергия солнца

• Энергия ветра

• Приливные электростанции

• Нетрадиционные геотермальные источники энергии

Источник ЭДС это активный элемент цепи, который имеет два вывода. Напряжение на этих выводах не зависит от сопротивления цепи, в которую он включен. То есть независимо от того какой ток будет создавать источник ЭДС в цепи напряжение на его выводах не изменится.

Считается, что внутри источника ЭДС отсутствуют пассивные элементы, такие как активное сопротивление, индуктивность и емкость. То есть можно сказать, что внутренне сопротивление источника ЭДС равно нулю.

Идеальный источник напряжения

Напряжение на выводах идеального источника напряжения не зависит от нагрузки  . Ток определяется только сопротивлением внешней цепи  :

Модель идеального источника напряжения используется для представления реальных электронных компонентов в виде эквивалентных схем. Собственно идеальный источник напряжения (источник ЭДС) является физической абстракцией, поскольку при стремлении сопротивления нагрузки к нулю   отдаваемый ток и электрическая мощность неограниченно возрастают, что противоречит физической природе источника.