Общие определения цепей и их параметров

Электрической цепью называется совокупность уст­ройств, состоящая из источников, преобразователей и приемников электрической энергии, которые соединяются проводами, образуя зам­кнутые пути для протекания электрического тока.

Элементы электрической цепи, осуществляющие преобразование различных ви­дов энергии в электромагнитную, называются источниками (генераторами), или активными элементами цепи.

Элементы, осуществляющие необратимое потребление электромагнитной энергии или ее накопление, являются пассивными элементами.

Необратимое потребление энергии осуществляется в резистивном элементе R. При выбранных направлениях тока и напряжения, связь между ними выражается законом Ома ,где R [Ом] – сопротивление элемента – параметр интенсивности потребления энергии.

Зачастую пользуются обратным соот­ношением: , где – проводимость элемента [1/Ом]; [Cм].

Накопление магнитной энергии осуществляется в индуктивном элементе (индуктивности) L [Г]; [Вб/А]; [Ом∙с], в котором при протекании изменяющегося во времени тока i изменяется потокосцепление и наводится ЭДС самоиндукции (закон Фарадея - Максвелла), которая противодействует изменению потокосцепления, что и учитывается знаком минус. Для преодоления ЭДС самоиндукциик зажимам индуктивного элемента необходимо от внешнего источника приложить равное, но противоположное по знаку напряжение . Для линейных схем L не зависит от тока i.

Таким образом, если ток постоянен, то напряжение на индуктивности .

Процесс накопления энергии в электрическом поле осуществляется в емкостном элементе С []; [], ток которого определяется скоростью изменения заряда на обкладках емкостного элемента. В свою очередь заряд связан с напряжением между об­кладками выражением , где С – емкость элемента, определяющая интен­сивность накопления энергии электрического поля.

Пассивные элементы могут быть линейными и нелинейными.

Цепь, составленная из линейных элементов, называется линейной, а связь между напряжением и током описывают линейные уравнения (алгебраические или дифференциальные).

Параметры нелинейных элементов зависят от величины напряжения и тока, а электрические процессы в них описывают нелинейные уравнения.