2015-08-21
416
Электрическая подсистема — этоцепи постоянного или переменного электрического тока, составленные из резисторов, катушек индуктивности, конденсаторов и источников ЭДС и источников тока. В моделях в качестве фазовых переменных используют токи в ветвях и напряжения на ее участках. Источник фазовой переменной типа потенциала в модели будет источник ЭДС, а переменной типа потока — источник тока.
Компонентные уравнения определяют связи напряжений и токов на элементах цепи. Для электрического резистора 
справедлив закон Ома 
и критерий подобия
.
Для собственной индуктивности 
электрической катушки в соответствии с законом электромагнитной индукции имеем: 
, где 
— потокосцепление катушки; 
— ток в катушке. В линейном случае 
, 
. Критерий подобия для собственной индуктивности катушки
.
Напряжение 
вызвано и определяется ЭДС, индуцированной в катушке переменным током в этой же катушке (ЭДС самоиндукции). Если переменный магнитный поток в катушке создан другим током, то получаем ЭДС взаимной индукции, напряжение которой можно выразить через взаимную индуктивность 
, где 
— напряжение, индуцированное в первой катушке магнитным потоком, созданным током 
во второй катушке, 
— взаимная индуктивность катушек. Критерий подобия для взаимной индуктивности
.
Переменный магнитный поток может быть создан движущимся намагниченным телом — постоянным магнитом. В этом случае магнитный поток зависит от положения постоянного магнита, а ЭДС от скорости движения.
,
где 
— потокосцепление катушки с магнитным потоком постоянного магнита; 
— координата; 
— скорость движения магнита.
Критерий подобия процесса возникновения ЭДС в катушке от движущегося постоянного магнита
или 
.
В общем случае в системе неподвижных и подвижных катушек с током и постоянных магнитов результирующая индуцируемая в катушке или отрезке проводника ЭДС вычисляется как полная производная по времени потокосцепления. 
.
Для электрического конденсатора 
в соответствии с законом электрической индукции принято соотношение: 
, где q — заряд конденсатора. Критерий подобия для конденсатора 
.
Кроме модели с конденсатором, процесс электрической индукции может быть представлен моделью источника тока 
и критерием подобия 
.
