Емкость в зависимости от режима работы может либо запасать энергию электрического поля, получаемую из внешней цепи, либо отдавать накопленную энергию во внешнюю цепь

Выводы

1. Энергия электрического поля, запасенная емкостью в произвольный момент времени t, определяется только мгновенным значением напряжения емкости или ее зарядом и является неотрицательной величиной. Это означает, что емкостной элемент действительно является пассивным элементом цепи.

4.4 СХЕМЫ ЗАМЕЩЕНИЯ РЕАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ

Каждый из рассмотренных идеализированных элементов имеет в качестве прототипа реальный пассивный элемент: резистор, индуктивную катушку или конденсатор. В то же время процессы в реальных элементах сложнее, чем в идеализированных. Например, на высоких частотах в каждом реальном элементе наряду с основным имеют место паразитные процессы. Вследствии этого схемы замещения реальных элементов в общем случае состоят из идеализированных элементов различных типов.

Так в области низких и средних частот идеализированные резистивный, индуктивный и емкостной элементы могут служить схемами замещения (моделями) резисторов, высококачественных катушек индуктивности с малыми потерями и электрических конденсаторов с высокими диэлектрическими свойствами. Однако в области высоких, а особенно сверхвысоких частот схемы замещения резисторов, катушек индуктивности и конденсаторов становится более сложными. Так, на высоких частотах резисторы уже нельзя с достаточной точностью описать идеальным резистивным элементом из-за влияния различных «паразитных» емкостей. Более точной здесь будет схема замещения параллельного соединения R и C_П, изображенная на рис. 1.11, а. В некоторых случаях возникает необходимость учета «паразитной» индуктивности L_П, учитывающей эффект накопления энергии магнитного поля в элементах резистора (рис. 1.11, б):

Рис. 1.11

Схема замещения конденсатора, кроме емкостного элемента C, может содержать включенную параллельную проводимость G _П, учитывающую потери энергии в диэлектрике, и последовательно включенную индуктивность L _П, учитывающую эффект запасания энергии магнитного поля в конструктивных элементах конденсатора (рис. 1.11, в).

Схема замещения катушки индуктивности может учитывать потери энергии в проводе и энергию электрического поля, запасаемую между витками катушки путем дополнительного включения сопротивления потерь R _П и «паразитной» емкости С _П (рис. 1.11, г).

В зависимости от условий применения конструктивных особенностей и требований к точности анализа могут использоваться и более сложные схемы замещения реальных пассивных элементов.

Дата добавления: 2013-12-14