Лекция 5. Идеализированные элементы электрической цепи
Таблица 5.1
Идеализированные элементы электрической цепи
| № | Название идеализированного элемента | Графическое изображение | Буквенное обозначение |
   1
| Активное сопротивление | R, r | |
     2
| Индуктивность | L | |
    3
| Емкость | C | |
   4
| Источник ЕДС | Е, е, ε |
Активное сопротивление R – идеализированный элемент электрической цепи, в котором происходит необратимое превращение электрической энергии в тепловую (рис. 5.1).
Рис. 5.1. Активное сопротивление
На основе закона Ома 
, (5.1)
Размерность активного сопротивления:
, 
, 
.
Индуктивность L – идеализированный элемент электрической цепи, который характеризуется способностью накапливать энергию магнитного поля, она численно равна
, (5.2)
где 
– потокосцепление катушки индуктивности, 
– число витков катушки (рис. 5.2).
Единица измерения индуктивности: 
(Генри).
Магнитный поток
, (5.3)
где В – индукция магнитного поля; n – нормаль рамки (перпендикуляр); S – площадь поверхности, через которую проходит магнитный поток (рис. 5.3).
Единица измерения магнитного потока: [Ф]=Вб (Вебер).
N=5 α
S
Рис. 5.2. Индуктивность катушки Рис. 5.3. Линия индукции
магнитного поля
Из выражения для силы FА, действующей на проводник с током в магнитном поле, определим индукцию магнитного поля.
, (5.4)
где
– сила, действующая на проводник длиной 
, по которому течет ток I и который находится в магнитном поле с индукцией 
; α – угол между векторами 
и 
.
Из выражения (5.4) получается
. (5.5)
Если в уравнении (5.5) 
, 
, 
, то 
.
Индукция В – силовая характеристика магнитного поля, т.е. индукция –векторная величина. Индукция В численно равна силе, действующей со стороны магнитного поля на проводник единичной длины, по которому течет ток 1А, когда sinα = 1.
Единица индукции магнитного поля:
(Тесла).
Емкость – идеализированный элемент электрической цепи, который характеризуется способностью накапливать энергию.
, (5.7)
где 
– заряд на обкладках (пластинах) конденсатора, 
– разность потенциалов между пластинами конденсатора.
Емкость С не зависит от qC и UC, а определяется размерами, формой конденсатора, а также диэлектрическими свойствами среды, находящейся между обкладками конденсатора.
Единица емкости: 
(Фарад).