Параметры электрических сигналов

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И ПОТЕНЦИАЛ

А В

В поле заряда Q поместим пробный заряд q. Под действием электрического поля Q, q начнет двигаться от точки А до бесконечности, значит электрическое поле совершает работу, то есть обладает энергией. Энергетическими характеристиками поля является потенциал и напряжение.

Электрические потенциал - это работа совершаемая силами поля по перемещению единичного заряда из одной точки поля в бесконечность.

φ- потенциал измеряется в вольтах (В)

Запишем потенциал точек А и В ; .

Электрическое напряжение- это работа, совершаемая силами поля по перемещению единичного заряда из одной точки поля в другую.

[U]=В ;

напряжение между двумя точками есть разность потенциалов этих точек

Потенциал Земли равен 0.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Электрический ток - это направленное движение зарядов под действием электрического поля.

Чтобы ток шел нужно иметь замкнутую цепь, состоящую из источника и приемника электрической энергии и соединительных проводов. За направление тока принимаем направление движение положительного заряда. Поэтому во внешней цепи ток направлен от зажима «+» к зажиму «-», а внутри источника наоборот.

[I]=A

1 мА=10^-3А

1мкА=10^-6А

Сила тока - количество электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за 1с.

; ; Ток равен скорости изменения заряда символ производной.

При прохождении тока проводник нагревается и совершается работа.

; [А]= Дж

[Р]= Вт - мощность - это работа в единицу времени.

1 мВт =10^-3Вт

1 мкВт =10^-6Вт

1 кВт =10³Вт

Тестовые задания:

Задание	Варианты ответов
1.Является ли электрический потенциал энергетической характеристикой электрического поля?	Да; Нет.

ПОНЯТИЕ ОБ ИСТОЧНИКАХ

Источник- это устройство, которое выдает в цепь электрическую энергию.

Различают источники напряжения и источники тока.

Источник напряжения - это источник, ЭДС которого не зависит от сопротивления нагрузки.

Е- ЭДС;

R_i-внутреннее сопротивление источника.

Схемное изображение

источника напряжения

Источник тока- это источник, ток которого не зависит от сопротивления нагрузки.

- ток источника тока

Схемное изображение

источника тока

Источниками тока являются электронные лампы, транзисторы. Чтобы получить источник тока на практике надо к источнику напряжения подключить очень большое внутреннее сопротивление.

При расчетах возникает необходимость преобразовать источник тока в источник напряжений и наоборот.

Рис. Схема с источником напряжения

Чтобы получить схему с эквивалентным источником тока надо ток источника тока рассчитать по формуле: и внутреннее сопротивление источника напряжения, включенного последовательно, включить к источнику тока параллельно.

Рис. Эквивалентная схема с источником тока.

ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ

Сигналы бывают периодическими и непериодическими. Периодические повторяются через определенные промежутки времени. Непериодические возникают один раз и больше не повторяются.

1 Мгновенным называется значение сигнала в любой момент времени u, i, e;

2 Максимальными называется наибольшее из мгновенных значений U_m, I_m, E_m;

3 Размах- это разность между максимальным и минимальным значением сигнала U_p, I_p, E_p,

4 Период - это наименьший промежуток времени. через который, значение переменной повторяется [T]=с;

5 Циклическая частота - это количество колебаний переменной за 1 с.

[f]=Гц

1кГц=10³Гц

1МГц=10⁶Гц

Сигналы различной формы

1 Сигнал не изменяющийся во времени - это постоянное напряжение или ток.

2 Сигнал гармонической формы изменяется по закону sin или cos

3 Сигнал треугольной формы.

4 Сигнал пилообразной формы.

5 Сигнал прямоугольной формы (биполярный импульс)

6 Однополярный импульс

t_u- длительность импульса

скважность- отношение периода к длительности импульса

7 Сигнал на выходе однополупериодного выпрямителя

8 Сигнал на выходе двухполупериодного выпрямителя

Тестовые задания:

Задание	Варианты ответов
1Является ли скважность понятием, которое характеризует гармонический сигнал?	Да; Нет.
2 Укажите какой отрезок на временной диаграмме соответствует размаху сигнала?
Задание	Виды сигналов	Временные диаграммы
4.Укажите какие временные диаграммы соответствуют перечисленным видам сигналов.	1) однополярный импульс; 2) гармонический сигнал; 3) сигнал пилообразной формы; 4) сигнал треугольной формы.