Электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Считается пассивным элементом обычно резисторы выполняются в виде цилиндров из углеродистых материалов.

Тепло

uR(t)=R∙iR(t)

i_R R

p_R (t)= (мощность резистора) = u_R(t)∙i_R(t)

u_R

проводимость (См) сименс.

В практической электротехнике в ЭТУ используются различные электротехнические детали, которые в теории моделируются идеализированными элементами такими, которые обладают конкретными свойствами (обычно одним свойством) по передаче или преобразованию электрической энергии.

Как моделирующий элемент резистор называется в теории резистивным сопротивлением R. Кроме обычных сопротивлений или резисторов используют эквивалентные сопротивления, которые отражают преобразование электрической энергии в какой-то не тепловой вид энергии.

Rэ - эквивалентное сопротивление определяют через выделяемую мощность

R_Э=Р_RЭ/i²_Rэ.

На практике имеются различные источники электрической энергии, где какой-то вид энергии преобразуется в электрическую. В теории используют идеальные источники энергии.

Идеальные источники электрической энергии

Идеальные источники напряжения (ЭДС). Идеальные источники тока.

ie Rвн =0

+

-

e(t) j(t) R_вн=∞

u_e(t)=e(t) u_j

В теории различают независимые и зависимые идеальные источники энергии.

Независимые - это такие, параметры которых не зависит от токов и напряжений, протекающих через источник, а управляются или задаются внешними факторами

ИИН выдает заданную функцию напряжения (ЭДС). Напряжение на нем не зависит от тока, протекающего через его выводы.

ИИТ выдает заданную функцию тока. Ток в нем не зависит от напряжения на его выводах.

Реальные источники моделируются в первом приближении с помощью идеальных источников и резистивных сопротивлений.

j(t)=J =2А

Зависимые (управляемые) источники - их параметры зависят от токов или напряжений какой-то части электротехнического устройства.

ИНУН – источник напряжения, управляемый напряжением.

u₁

Могут быть:

ИНУТ, ИТУН, ИТУТ. Используются в моделировании электронных устройств. Источники называют активными элементами.

Реактивные элементы - это пассивные элементы, накопители и возвращатели энергии:

Обмотка - катушка индуктивности. Создает сильное магнитное поле. Моделируется идеальной индуктивностью.

Основные уравнения индуктивности

iL L = [Гн]

u_{L ,}

Если i_L =const= I_{L ,} то u_L=U_L =0. Следовательно индуктивный элемент не оказывает сопротивление постоянному току.

Энергия индуктивности накапливается (р_L >0), когда ток возрастает по модулю и отдается (р_L <0), когда ток уменьшается.

Катушка индуктивности обладает еще и сопротивлением проводов, что отражают резистивным сопротивлением R_K в модели (схеме замещения).

	Rk Lk

Конденсатор. Создает сильное электрическое поле. Моделируется идеальной емкостью.

Основные уравнения

,

Если u_C=U_C =const, то i_c=I_c =0 и следовательно

емкость не пропускает постоянный ток. Энергия емкости накапливается, когда напряжение увеличивается по модулю и отдается, когда напряжение уменьшается. Схема замещения (модель) конденсатора

Для измерений токов и напряжений используют измерительные приборы.

Амперметр – для измерения тока и включается последовательно.

A

R _A =0

Вольтметр –для измерения напряжения и включается параллельно.

V

R v=∞

Понятия об электрической цепи и схеме

Основная часть ЭТУ – электрическая цепь – это совокупность деталей устройства, где перемещаются электрические заряды и, процессы в которых целесообразно описывать в понятиях электрического тока и напряжения, электродвижущей силы.

Условное графическое изображения электрической цепи называется электрической схемой.

Схемы подразделяют на

Функциональные. Принципиальные электрические. Расчетно- эквивалентные.

На функциональных схемах показываются цепи в виде крупных узлов с указанием выполняемых функций по преобразованию электрической энергии.

На принципиальных схемах показываются условными обозначениями различные детали ЭТУ и соединения из проводников между ними.

На расчетно-эквивалентных схемах изображают детали ЭТУ подробно в виде моделей (схем замещения) удобных для записи математических уравнений, описывающих электромагнитные процессы в них.