Các phần tử thụ động và tích cực của mạch điện

Một phần tử của mạch điện được gọi là một thiết bị lý tưởng hóa hiển thị bất kỳ thuộc tính nào của thực tế mạch điện.

Các mạch điện trong đó các tham số của tất cả các phần tử không phụ thuộc vào cường độ và hướng của dòng điện và điện áp, tức là đồ thị đặc tính dòng điện-điện áp (VAC), các phần tử là các đường thẳng gọi là tuyến tính. Theo đó, các yếu tố như vậy được gọi là tuyến tính.
Khi các tham số của các phần tử của mạch điện phụ thuộc đáng kể vào dòng điện hoặc điện áp, tức là Đặc tuyến I - V của các phần tử này có tính chất cong, khi đó các phần tử đó được gọi là phi tuyến tính.
Nếu một mạch điện chứa ít nhất một phần tử phi tuyến, thì đó là mạch điện phi tuyến tính.

Trong lý thuyết về mạch điện, có các phần tử chủ động và thụ động... Phần tử mang năng lượng vào mạch điện, phần tử sau tiêu thụ năng lượng.

Các phần tử thụ động của mạch điện

Điện trở là một phần tử lý tưởng hóa của một mạch điện có đặc tính tiêu tán năng lượng không thể đảo ngược.Biểu diễn đồ họa của phần tử này và đặc tính dòng điện-điện áp của nó được thể hiện trong hình (a — điện trở phi tuyến tính, b — điện trở tuyến tính).

Hiệu điện thế và dòng điện trong điện trở biến thiên có quan hệ với nhau bởi các phụ thuộc: u = iR, i = Gu. Các hệ số tỷ lệ R và G trong các công thức này lần lượt được gọi là điện trở và độ dẫn điện, và được đo bằng ôm [ohms] và siemens [cm]. R = 1/G.

Phần tử cảm ứng được gọi là phần tử lý tưởng hóa của mạch điện, phần tử này có đặc tính tích lũy năng lượng của từ trường. Biểu diễn đồ họa của phần tử này được hiển thị trong hình (a — phi tuyến tính, b — tuyến tính).

Độ tự cảm tuyến tính được đặc trưng bởi mối quan hệ tuyến tính giữa liên kết từ thông ψ và dòng điện i, được gọi là đặc tính Weber-ampe ψ = Li. Điện áp và dòng điện có liên quan với nhau bởi u = дψ / dt = L(di / dt)

Hệ số tỉ lệ L trong công thức được gọi là độ tự cảm và được đo bằng henries (Hn).

Phần tử điện dung (công suất) gọi là phần tử lí tưởng hoá của mạch điện, có tính chất tích luỹ năng lượng của điện trường. Một biểu diễn đồ họa của phần tử này được hiển thị trong hình. (a — phi tuyến tính, b — tuyến tính).

Điện dung tuyến tính được đặc trưng bởi mối quan hệ tuyến tính giữa điện tích và điện áp, được gọi là đặc tính điện áp treo q = Cu

Điện áp điện dung và dòng điện có liên quan với nhau bởi i = dq / dt = ° C(du / dt).

Các phần tử tích cực của mạch điện

Các phần tử của mạch được gọi là hoạt động, cung cấp năng lượng cho mạch, tức là nguồn năng lượng. Có nguồn độc lập và nguồn phụ thuộc… Nguồn độc lập: nguồn áp và nguồn dòng.

Nguồn điện áp — một phần tử lý tưởng hóa của mạch điện có điện áp đầu cuối không phụ thuộc vào dòng điện chạy qua nó.

Điện trở trong của nguồn lý tưởng điện áp bằng không.

Nguồn điện Nó là một phần tử lý tưởng hóa của một mạch điện, dòng điện không phụ thuộc vào điện áp của các cực của nó.

Điện trở trong của nguồn dòng lý tưởng bằng vô cực.

Các nguồn điện áp (dòng điện) được gọi là phụ thuộc (được kiểm soát), nếu giá trị của điện áp (dòng điện) của nguồn phụ thuộc vào điện áp hoặc dòng điện của phần khác của mạch. Nguồn phụ thuộc mô phỏng ống chân không, bóng bán dẫn, bộ khuếch đại hoạt động ở chế độ tuyến tính.

Có bốn loại nguồn phụ thuộc.

1. INUN — nguồn điện áp được điều khiển bằng điện áp: a) phi tuyến tính, b) tuyến tính, μ — độ lợi điện áp

2. INUT — nguồn điện áp được điều khiển bởi dòng điện: a) phi tuyến tính, b) tuyến tính, γn — điện trở truyền

3. Nguồn dòng điện ITUT: a) phi tuyến tính, b) tuyến tính, β — hệ số khuếch đại dòng điện

4. ITUN — nguồn dòng điều khiển bằng điện áp: a) phi tuyến tính, b) tuyến tính, S — độ dốc (độ dẫn truyền)