Пассивные элементы цепи (сопротивление, индуктивность, емкость)

К пассивным элементам или параметрам цепи относятся: сопротивление, индуктивность и емкость.

Электрическое сопротивление. Различают активные и реактивные сопротивления. Активное сопротивление — свойство вещества преобразовывать электроэнергию в тепловую при прохождении, но нему тока. Механизм указанного преобразования заключается в следующем. Свободные заряды, движущиеся внутри вещества под действием электрического поля (напряжения), встречают на своем пути сопротивления (препятствия) из-за столкновения с другими зарядами, частицами атомов, молекул и отдают им кинетическую энергию, приобретенную на пути от одного соударения до другого, что и вызывает нагрев, или преобразование электроэнергии в тепловую. В ОТЦ сопротивления рассматриваются не только как преобразователи электроэнергии в тепловую, но и как регуляторы тока и напряжения в цепях.

В данном учебном пособии сопротивление переменному току называют активным и обозначают через г (проводимость — g), постоянному — омическим и обозначают через R (проводимость — G). Численно сопротивление г ® определяется величиной, равной отношению падения напряжения на нем к току, проходящему по нему, т. е.

Свойство электропроводности вещества оценивается его проводимостью g (G), которая равна отношению тока, проходящего по нему, к падению напряжения на нем, т. е.

Как следует из соотношений (1−7а), проводимость g (G) обратно пропорциональна сопротивлению r®.

В проводниках сопротивления рассредоточены по ним, однако во многих случаях, идеализируя действительность, их принимают сосредоточенными в малом объеме.

Одной из основных характеристик проводников является величина удельного сопротивления р — сопротивление проводника сечением 1 мм² и длиной 1 м (например, для алюминия р_а = 0,0283 Ом • мм²/м = = 0,0283 • 10~⁶ Ом • м, меди р_м = 0,0172 • 10 ⁶ Ом • м). На практике пользуются также удельной проводимостью у = 1 / р.

Сопротивление провода сечением s и длиной / определяется соотношением.

т.е. чем больше длина провода / и меньше его сечение s, тем больше сопротивление г ®, и наоборот.

С увеличением температуры сопротивления металлических проводников растут в соответствии с выражением.

где r₀ (R₀), 0_О — начальные значения сопротивления и температуры (например, комнатной температурой в Российской Федерации считается 0_О «20°С, в некоторых странах 0_О «23°С); 0 — конечная температура; а — температурный коэффициент сопротивления (например, для алюминия и меди, а ~ 0,004°С^_1).

В отличие от металлических, в полупроводниковых проводниках с ростом температуры сопротивления падают. Например, сопротивление терморезистора

где А и В — коэффициенты, постоянные для данного экземпляра терморезистора. Для вычисления А и В достаточно подставить в формулу вместо них известные сопротивления R_t и R₂ при соответствующих им температурах 0j и 0₂. Тогда