電気回路の受動素子と能動素子
電気回路の要素は、現実の特性のいずれかを示す理想化されたデバイスと呼ばれます 電子回路.
すべての要素のパラメータが電流と電圧の大きさと方向に依存しない電気回路。電流-電圧(VAC)特性のグラフでは、要素はリニアと呼ばれる直線です。したがって、このような要素は線形と呼ばれます。
電気回路の要素のパラメータが電流または電圧に大きく依存する場合、つまりこれらの要素の I — V 特性は曲線的な性質を持っており、そのような要素は非線形と呼ばれます。
電気回路に少なくとも 1 つの非線形要素が含まれている場合、それは 非線形電気回路.
電気回路の理論では、能動素子と受動素子が存在します。前者は電気回路にエネルギーをもたらし、後者はエネルギーを消費します。
電気回路の受動素子
抵抗は、不可逆的なエネルギー散逸の特性を持つ電気回路の理想的な要素です。この素子のグラフ表現とその電流電圧特性を図に示します (a - 非線形抵抗、b - 線形抵抗)。
抵抗の電圧と電流は、u = iR、i = Gu という依存関係によって互いに関係付けられます。これらの式の比例係数 R と G は、それぞれ抵抗と導電率と呼ばれ、オーム [ohms] とジーメンス [cm] で測定されます。 R = 1/G。
誘導素子は電気回路の理想素子と呼ばれ、磁場のエネルギーを蓄積する性質があります。この要素のグラフィック表現を図に示します (a - 非線形、b - 線形)。
線形インダクタンスは、ウェーバー アンペア特性 ψ = Li と呼ばれる、鎖交磁束 ψ と電流 i の間の線形関係によって特徴付けられます。電圧と電流は u = дψ / dt = L(di / dt) の関係があります。
式中の比例係数 L は次のように呼ばれます。 インダクタンス 単位はヘンリー (Hn) です。
容量性要素(容量)は、電気回路の理想化された要素と呼ばれ、電界のエネルギーを蓄積する性質を持っています。この要素のグラフィック表現を図に示します。 (a — 非線形、b — 線形)。
線形静電容量は、電荷と電圧の間の線形関係、いわゆるペンダント電圧特性 q = Cu によって特徴付けられます。
容量性の電圧と電流は、i = dq / dt = °C(du / dt) の関係があります。
電気回路の能動要素
回路の要素はアクティブと呼ばれ、回路にエネルギーを与えます。エネルギー源。独立したソースと依存したソースがあります… 独立したソース: 電圧ソースと電流ソース。
電圧源 — 端子電圧がそこを流れる電流に依存しない電気回路の理想化された要素。
理想電源の内部抵抗 電圧はゼロです。
電源 これは電気回路の理想的な要素であり、その電流は端子の電圧に依存しません。
理想的な電流源の内部抵抗は無限大に等しくなります。
電圧 (電流) 源の値が回路の別のセクションの電圧または電流に依存する場合、電圧 (電流) 源は依存型 (制御型) と呼ばれます。依存ソースは、リニア モードで動作する真空管、トランジスタ、アンプをシミュレートします。
依存ソースには 4 つのタイプがあります。
1. INUN — 電圧制御電圧源: a) 非線形、b) 線形、μ — 電圧ゲイン
2. INUT — 電流によって制御される電圧源: a) 非線形、b) 線形、γn — 伝達抵抗
3. ITUT 電流源: a) 非線形、b) 線形、β — 電流増幅率
4. ITUN — 電圧制御電流源: a) 非線形、b) 線形、S — スロープ (伝達導電率)