Идеализированные активные элементы цепи. Источник тока.

Электротехническое устройство с происходящими в нем и в окружающем его пространстве физическими процессами в теории электрических цепей заменяется некоторым расчетным эквивалентом –электрической цепью (ЭЦ). Такая цепь состоит из идеализированных элементов активных и пассивных, которым теоретически приписываются определенные и магнитные свойства, так что процессы в электрической цепи приближенно отражают процессы в реальном устройстве, но могут быть проанализированы с использованием законов Ома и Кирхгофа.

Среди идеализированных элементов различают активные и пассивные элементы. К активным элементам относятся источники энергии (источники напряжения и источники тока). К пассивным элементам относятся резистивный элемент, индуктивный элемент и емкостной элемент.

Идеальный источник напряжения представляет собой элемент с двумя зажимами, напряжение на которых не зависит от сопротивления нагрузки ( или от тока нагрузки). Условное обозначение источника и его вольт-амперная характеристика представлены на рис.1.1, а,б сплошными линиями.

Стрелкой на рис. 1.1, а указано положительное направление ЭДС источника, т.е. направление возрастания потенциала в источнике. Идеальный источник напряжения представляет источник бесконечно большой мощности. Источник конечной мощности изображается в виде источника ЭДС с подключенным к нему последовательно элементом R, который ограничивает мощность, отдаваемую источником во внешнюю цепь. Вольт-амперная характеристика источника конечной мощности показана на рис.1.1,б штриховой линией.

Идеальный источник тока представляет собой элемент с двумя зажимами, ток во внешней цепи которого не зависит от сопротивления нагрузки ( или от напряжения на нагрузке). Условное обозначение источника и его вольт-амперная характеристика представлены на рис.1.2, а,б сплошными линиями.

Стрелкой на рис. 1.2, а указано направление перемещения положительных зарядов в источнике. Идеальный источник тока представляет источник бесконечно большой мощности. Источник конечной мощности изображается в виде идеального источника с подключенным к нему параллельно элементом R, который ограничивает мощность, отдаваемую источником во внешнюю цепь. Вольт-амперная характеристика источника конечной мощности показана на рис.1.2,б штриховой линией.

Источник тока– это идеализированный элемент электрической цепи, ток которого не зависит от напряжения на его зажимах.

Внутреннее сопротивление идеального источника тока равно бесконечности.

Источники напряжения (тока) называются зависимыми (управляемыми), если величина напряжения (тока) источника зависит от напряжения или тока другого участка цепи. Зависимыми источниками моделируются электронные лампы, транзисторы, усилители, работающие в линейном режиме.

Различают четыре типа зависимых источников.

1. ИНУН – источник напряжения, управляемый напряжением: а) нелинейный, б) линейный, μ – коэффициент усиления напряжения

2. ИНУТ - источник напряжения, управляемый током: а) нелинейный, б) линейный, γн – передаточное сопротивление

3. ИТУТ – источник тока, управляемый током: а) нелинейный, б) линейный, β - коэффициент усиления тока

4. ИТУН – источник тока, управляемый напряжением: а) нелинейный, б) линейный, S - крутизна (передаточная проводимость)