яється закону Ома, виражає пряму пропорційність між напругою на затискачах опору і струмом, що йде через опір.
Як видно з виразу (1.1), напруга і струм в опорі прямо пропорційні один одному за умови, що величина r не залежить від напруги або струму,
У разі індуктивного або ємнісного елементів напруга і струм пов'язані лінійними диференціальними рівняннями (1.5) або, відповідно, (1.12) При цьому передбачається, що величини L і C не залежить від напруги або струму.
Таким чином, опір, а також індуктивний і ємнісний елементи лінійни за умови, що значення R , L і C не залежать від електричних величин.
Що стосується активних елементів електричного кола, то умовою лінійності джерела ЕРС є незалежність величини ЕРС від струму, що проходить через джерело. У свою чергу умовою лінійності джерела струму є незалежність струму від напруги на затискачах джерела. p align="justify"> Електрична ланцюг, що складається з активних лінійних і пасивних елементів, називається лінійної ланцюгом.
Реальні електричні пристрої, строго кажучи, не підкоряються лінійним законом.
Так, наприклад, при зміні струму в індуктивній котушці з феромагнітним сердечником співвідношення між магнітним потоком (і, відповідно, потокозчеплень) і струмом не зберігається постійним, тобто величина , входить до (1.2), в загальному випадку залежить від струму.
Крім того, при проходженні струму через провідник виділяється тепло, провідник нагрівається і його опір r змінюється.
Залежно від типу діелектрика в більшій чи меншій мірі може також змінюватися і ємність конденсатора у функції від заряду (або від прикладеної напруги).
До нелінійним пристроїв відносяться, крім того, електронні, іонні та напівпровідникові прилади, параметри яких залежать від електричних величин
Якщо в робочому діапазоні, на який розраховується той чи інший пристрій, тобто при заданих обмежених межах зміни електричних величин, закон лінійності з достатньою для практики ступенем точності зберігається, то такий пристрій розглядається як лінійне.
Дослідження і розрахунок лінійних ланцюгів сполучені, як правило, з меншими труднощами, ніж дослідження і розрахунок нелінійних ланцюгів. Тому в тих випадках, коли лінійний закон досить близько відображає фізичну дійсність, ланцюг розглядається як лінійна. p align="justify"> Для полегшення вирішення завдань часто нехтують умовами, при яких реальні пристрої втрачають властивості лінійності (наприклад, внаслідок значного перегріву), і електричний ланцюг мислиться лінійної незалежно від режиму її роботи в необмеженій діапазоні.
1.5 Основні закони електричних ланцюгів
Розрахунки електричних кіл базуються на фізичних законах, що виражають властивості електричних ланцюгів. До числа основних законів електричних кіл відносяться закони Ома, Кірхгофа і Джоуля-Ленца. p align="justify"> 1.5.1 Закон Ома
Закон Ома для лінійних ланцюгів висловлює пряму пропорційність між напругою на затискачах опору і струмом, що йде через дане опір.
Якщо через лінійне опір R проходить струм i , то потенціал затиску "1", в який струм входить, вище потенціалу затиску " 2", з якого струм виходить.
Різниця потенціалів між затискачами "1" і " 2", тобто напруга на опорі r , взяте за напрямку струму, виражається формулою закону Ома
(1.16)
Напруга, що відраховується у зворотному напрямку, має протилежний знак
. (1.17)
Порядок розташування індексів 1 і 2, позначають затискачі, відповідає позитивному напрямку, обраному для напруги. Тому для з'ясування напряму відліку напруги досить керуватися індексами. За відсутності індексів напрямок відліку вказується стрілкою. p> Користуючись величиною провідності, можна, перетворити формулу (1.16) в
(1.18)
Відповідно до (I 16) або (1.18) опір має лінійні вольтамперні характеристики, причому тангенс кута нахилу характеристики до осі абсцис пропорційний r :
, (1.19)
де m u і m
