лектриків (сегнетоелектриків) діелектрична проникність є функцією напруженості поля, що обумовлює нелінійність залежності (рис. 3, б). У цьому випадку без урахування явища електричного гістерезису нелінійний конденсатор характеризується статичної та диференціальної ємностями.
. Схеми заміщення джерел електричної енергії
Властивості джерела електричної енергії описуються ВАХ, званої зовнішньої характеристикою джерела. Далі в цьому розділі для спрощення аналізу і математичного опису розглядатимуться джерела постійної напруги (струму). Проте всі отримані при цьому закономірності, поняття і еквівалентні схеми повною мірою поширюються на джерела змінного струму. ВАХ джерела може бути визначена експериментально на основі схеми, представленої на рис. 4, а. Тут вольтметр V вимірює напругу на затискачах 1-2 джерела І, а амперметр А - споживаний від нього струм I, величина якого може змінюватися за допомогою змінного резистора навантаження (реостата) RН.
У загальному випадку ВАХ джерела є нелінійної (крива 1 на рис. 4, б). Вона має дві характерні точки, які відповідають:
а - режиму холостого ходу;
б - режиму короткого замикання.
Для більшості джерел режим короткого замикання (іноді холостого ходу) є неприпустимим. Токи і напруги джерела звичайно можуть змінюватися в певних межах, обмежених зверху значеннями, відповідними номінальному режиму (режиму, при якому виробник гарантує найкращі умови його експлуатації відносно економічності і довговічності терміну служби). Це дозволяє в ряді випадків для спрощення розрахунків апроксимувати нелінійну ВАХ на робочому ділянці mn (див. рис. 4, б) прямий, положення якої визначається робочими інтервалами зміни напруги та струму. Слід зазначити, що багато джерел (гальванічні елементи, акумулятори) мають лінійні ВАХ.
Пряма 2 на рис. 4, б описується лінійним рівнянням
, (1)
де - напруга на затискачах джерела при відключеному навантаженні (розімкнутому ключі К у схемі на рис. 4, а);- Внутрішній опір джерела.
Рівняння (1) дозволяє скласти послідовну схему заміщення джерела (див. рис. 5, а). На цій схемі символом Е позначений елемент, званий ідеальним джерелом ЕРС. Напруга на затискачах цього елемента не залежить від струму джерела, отже, йому відповідає ВАХ на рис. 5, б. На підставі (1) у такого джерела. Відзначимо, що напрямки ЕРС і напруги на затискачах джерела протилежні.
Якщо ВАХ джерела лінійна, то для визначення параметрів його схеми заміщення необхідно провести заміри напруги і струму для двох будь-яких режимів його роботи.
Існує також паралельна схема заміщення джерела. Для її опису розділимо ліву і праву частини співвідношення (1) на. В результаті отримаємо
або
, (2)
де;- Внутрішня провідність джерела.
Рівнянню (2) відповідає схема заміщення джерела на рис. 6, а.
На цій схемі символом J позначений елемент, званий ідеальним джерелом струму. Струм в гілки з цим елементом дорівнює і не залежить від напруги на затискачах джерела, отже, йому відповідає ВАХ на рис. 6, б. На цій під...
