Идеализированный резистивный элемент

(сопротивление)

Идеализированным резистивным элементом (далее сопротивлением) называется пассивный элемент, в котором электрическая энергия необратимо преобразуется в другие виды, например, в тепловую, световую или механическую [1]. По своим свойствам к сопротивлению наиболее близки реальные элементы электрической цепи – резисторы (рис. 1.7), в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую.

Рис. 1.7. Условно-графическое обозначение резистора

На рис. 1.7 сверху указано название физического элемента (резистор), а снизу название его модели (сопротивление).

На схемах (рис.1.6) сопротивления (резисторы) графически обозначают в виде прямоугольников с размерами сторон 10 на 4 (мм) и обозначают буквой с индексом, определяющим номер сопротивления (резистора) в схеме ( и т.д.).

Математическая модель, описывающая свойства резистивного сопротивления, определяется законом Ома:

или . (1.8)

Коэффициенты пропорциональности и в формулах (1.8) называются соответственно сопротивлением и проводимостью элемента и являются его количественной характеристикой, причем при согласованных направлениях тока и напряжения и положительны и связаны обратной зависимостью . Измеряют в омах (Ом) или во внесистемных единицах – килоомах (кОм), мегаомах (Мом). Проводимость измеряется в сименсах (См). Сопротивление и проводимость элемента не зависит от величины тока и напряжения. Такой элемент электрической цепи называется линейным. Уравнение (1.8) определяет зависимость напряжения от тока и носит название вольт-амперной характеристики (ВАХ) линейного резистивного элемента (сопротивления) (рис. 1.8, а).

Рис. 1.8. Вольт-амперная характеристика резистивного

Элемента

Если величина зависит от протекающего через него тока или приложенного к нему напряжения, то ВАХ становится нелинейной (рис. 1.8,б) и соответствует нелинейному сопротивлению. Наиболее простым примером такого элемента является обыкновенная электрическая лампочка, у которой за счет нагревания нити накаливания ток возрастает нелинейно от прикладываемого к ней напряжения. Мощность в резистивном элементе (сопротивлении) определяется уравнением (1.6):

(1.9)