Кулон-вольтна характеристика Cлін = const
Вебер-амперна характеристика Lлін = const
Елементи, для яких енергія в будь-який момент часу позитивна, називаютсяпассівнимі елементами.
Опір моделює втрати електричної енергії (електрична енергія перетворюється в теплову) в будь-який момент часу. Реальний елемент резистор споживає електричну енергію. Він може бути представлений ідеальним елементом - опором.
Ємність і індуктивність є пасивними елементами, так як W> 0. Якщо потужність P ємності і індуктивності позитивна, то в цьому інтервалі часу ємність накопичує енергію електричного поля, а індуктивність - магнітного поля. У цьому випадку говорять, що елемент заряджається. В інтервалі часу коли P <0 элемент разряжается, отдаёт накопленную энергию во внешнюю цепь. Ёмкость и индуктивность называются энергоёмкими элементами.
Реальні пасивні елементи
Для реалізації властивостей опору, ємності, індуктивності створені реальні елементи: резистор, конденсатор, котушка індуктивності. Всі вони характеризуються основними параметрами, які називаються також як відповідний ідеальний елемент. У реальних елементах крім основного процесу протікають ще додаткові "паразитні" процеси.
Резистор. У резисторі при проходженні струму через затиск виникає магнітне поле. Щоб врахувати накопичення магнітної енергії потрібно ввести індуктивність.
На затискачах резистора створюється різниця потенціалів, що свідчить про наявність електричного поля. Для його обліку потрібно ускладнити модель резистора - ввести ємність.
Конденсатор. Конденсатор володіє паразитними параметрами. Діелектрик між пластинами створює паразитне провідність, яку можна врахувати опір R. Накопичення енергії магнітного поля при проходженні змінного струму можна врахувати індуктивністю L.
Котушка індуктивності. Дріт котушки має провідникові, яким на низьких частотах змінного струму знехтувати не можна. Можна врахувати і процес накопичення енергії електричного поля
Ідеалізовані активні елементи
До активних елементів належать керовані і некеровані джерела електричної енергії.
Ідеальний джерело ЕДС- це джерело електричної енергії, напруга на затискачах якого не залежить від величини струму, що протікає. Це може бути тільки в тому випадку, якщо внутрішній опір дорівнює нулю
Ідеальний джерело струму - це джерело електричної енергії, величина струму через який не залежить від напруги на його затискачах. Внутрішній опір джерела одно нескінченності.
Реальні некеровані електричні джерела
Реальний джерело має кінцевий внутрішнім опором. Його можна врахувати за допомогою ідеального опору, представивши дві схеми. Схему з джерелом ЕРС називають послідовною схемою. Схему з джерелом струму - паралельної.
Ці схеми є еквівалентними. Це можна довести, якщо розглянути вольтамперних характеристику (ВАХ) двох схем. Так як елементи в схемах лінійні, то і ВАХ буде лінійною. Її можна побудувати за двома точками, реалізувавши два режими: режим короткого замикання і режим холостого ходу.
Uкз = 0, - в послідовній схемі,
Iх.х = 0, Uх.х = E - в послідовній схемі,
Iх.х = 0, Uх.х = J # 8729; Rіст - в паралельній схемі.
Побудуємо В - А характеристики по точках з координатами величин для режимів короткого замикання і холостого ходу. Характеристики двох схем будуть однаковими, якщо координати будуть рівні. В цьому випадку схеми називаються еквівалентними. Можна записати умова еквівалентності цих схем:
При певних умовах реальне джерело може бути представлений ідеальним джерелом струму, або ЕРС.
Керовані ідеальні джерела
Керованим (залежним) джерелом називається таке джерело електричної енергії, основний параметр якого залежить від зовнішнього електричного режиму.
Схеми реальних керованих джерел, відрізняються від наведених вхідними та вихідними опорами.