Кулон-вольтная характеристика
Вебер-амперная характеристика
Индуктивность
Вольтамперная характеристика (ВАХ) линейного резистора
Сопротивление (резистор)
Алфавит линейных электрических цепей
Основные понятия электротехники
ЛЕКЦИЯ 1
Задачи курса «ЭЛЕКТРОТЕХНИКА»
Специалисты по робототехнике разрабатывают электронные и электромеханические устройства.
Электрической цепью называют совокупность соединенных друг с другом источников электрической энергии и нагрузок, по которым может протекать электрический ток.
Электромагнитные процессы в электрических цепях можно описать с помощью понятий: электрический ток, электрическое напряжение, сопротивление, индуктивность, емкость.
Классификация электрических цепей:
1. Линейные (в которых все элементы имеют линейные вольт-амперные характеристики).
2. Нелинейные (в которых имеется хотя бы один нелинейный элемент).
3. С сосредоточенными параметрами – размеры элементов цепи считаются бесконечно малыми, проводники не имеют сопротивлений, электрическое и магнитное поля в конденсаторах и катушках сосредоточены в бесконечно малых объемах.
|
|
4. С распределёнными параметрами кабеля, объёмными резонаторами, волноводами.
5. Цепи с переменными параметрами: R(t), C(t), L(t).
Идеальные пассивные элементы.
I,U – постоянный ток.
i,u – переменный ток и напряжение.
U=IR
R [Ом] – сопротивление;
1/R= G [Си] – проводимость;
I=UG
Мощность, выделяемая в резисторе
[Вт]
L[Гн] – индуктивность;
[Вб] – потокосцепление;
.
Если i = I = const, то uL =0 и индуктивность эквивалентна короткому замыканию.
Индуктивность
Индуктивность накапливает магнитную энергию.
Мгновенная мощность в катушке индуктивности: [Вт].
Мгновенная магнитная энергия, запасенная в катушке индуктивности:
[Дж]
Ёмкость
,.
Если,
то i C=0- холостой ход.
[Ф] - фарад
Емкость запасает электрическую энергию:
.
Пример.
1. Найти ток в цепи.
2. Найти магнитную энергию в индуктивности.
3. Найти электрическую энергию в емкости.
4. Найти мощность резисторе.
Ответы
Вариант | |||||
I, А | |||||
Wм, Дж | 4,5 | ||||
Wэ, Дж | |||||
P, Вт | |||||
∑=13
Решение
Идеальный источник напряжения (ИН)
В идеальном источнике напряжения внутреннее сопротивление R ин=0.
Вольт-амперная характеристика ИН
Напряжение на зажимах идеального ИН постоянно и не зависит от тока во внешней цепи.
Идеальный источник напряжения является фиксатором напряжения.
|
|
Мощность
Баланс мощности
Пример.
ВАХ-ИН-ИТ.TSC-C
ВАХ-ИН-ИТ.TSC
Схема идеального источника напряжения
Идеальный источник тока (ИТ)
Внутреннее сопротивление идеального источника тока Rит=∞.
Вольтамперная характеристика ИТ
Ток идеального ИТ постоянный и не зависит от величины нагрузки и напряжения на зажимах ИТ.
Идеальный источник тока является фиксатором тока.
Мощность
Баланс мощности:
Пример. ВАХ-ИН-ИТ.TSC-C, ВАХ-ИН-ИТ.TSC
Схема идеального источника тока