Идеальным источником

Сопротивление изоляции постоянному току и коэффициент абсорбции не измеряются при температуре менее + 10°С, так как в этом случае результаты измерения из-за нестабильного поведения влаги не отражают истинного состояния изоляции. При температуре ниже О °С вода превращается в лед, и последний является идеальным диэлектриком. По этой причине сопротивление изоляции КИЗ, измеренное при такой температуре, не выявляет увлажненности и других дефектов. Так как измерения при температурах, близких к нулю, также могут вызвать сомнения, наиболее устойчивые результаты можно получить лишь при температурах, превышающих --10сС.

Идеальным называют диэлектрик, проводимость у которого равна нулю. Например, нижние слои атмосферы во многих случаях можно считать идеальным диэлектриком.

Идеальным называют диэлектрик, проводимость у которого эавна нулю. Например, нижние слои атмосферы во многик случаях можно считать идеальным диэлектриком.

Наиболее простые явления имеют место в электрических цепях постоянного тока. Длительный постоянный ток в электрической цепи может быть только или током проводимости, или током переноса. Ток смещения в диэлектрике не может быть постоянным сколь угодно долгое время, так как электрическое смещение и по-ляризованность диэлектрика не могут возрастать беспредельно без нарушения электрической прочности диэлектрика. Поэтому в цепь постоянного тока могут входить только такие устройства, в которых ток существует в виде тока проводимости, например провода липки передачи, обмотки машин, электролитические ванны, гальванические элементы, аккумуляторы и т. д., или такие, в которых ток существует в форме тока переноса, например электронные лампы. Конденсаторы с идеальным диэлектриком, удельная проводимость которого предполагается равной нулю, не проводят постоянного тока.

В самом деле, положим, что несколько отдельных емкостей, предварительно заряженных (некоторые из них могли и не иметь заряда), соединяются в узел и включаются своими другими концами в какую-либо электрическую цепь. Если обкладки емкостей, соединенных в узел, отделены от остальной части цепи идеальным диэлектриком, то

При рассмотрении электрического поля предполагалось, что неподвижные заряженные тела, являющиеся источниками поля, отделены одно от другого идеальным диэлектриком и что их поля не изменяются во времени.

150.4. Расчет электрического поля плоского конденсатора с зарядом Q и идеальным диэлектриком (у = 0) с абсолютной диэлектрической проницаемостью еа = е0 (1 + &*) исходит из уравнения •divD = 0.

Требуется определить электромагнитное поле в области г < О, заполненной однородным идеальным диэлектриком (6 = 0; р = 0).

Рассмотрим особенности распространения электромагнитных волн по коаксиальной линии, образованной двумя круглыми коаксиальными металлическими цилиндрами, разделенными однородным идеальным диэлектриком ( 34.6). Пусть длина линии неограниченна, а проводимость металла бесконечно большая. Если возбудить в диэлектрике кабеля электромагнитное поле, присоединив,

3. (О) Конденсатор с идеальным диэлектриком подключен к источнику синусоидального напряжения. Изменяется ли направление вектора Пойнтинга между обкладками конденсатора в течение периода изменения напряжения источника? Каково среднее значение вектора Пойнтинга за период?

3. Синусоидальные напряжение и ток конденсатора с идеальным диэлектриком сдвинуты на угол 90°. Так как напряженности электрического и магнитного поля между обкладками конденсатора сдвинуты на такой же угол, то их произведение S = ЕН является знакопеременной функцией, среднее за период значение которой равно нулю.

Наиболее простые явления имеют место в электрических цепях постоянного тока. Длительный постоянный ток в электрической цепи может быть только или током проводимости, или током переноса. Ток смещения в диэлектрике не может быть постоянным сколь угодно долгое время, так как электрическое смещение и поляризованность диэлектрика не могут возрастать беспредельно без нарушения электрической прочности диэлектрика. Поэтому в цепь постоянного тока могут входить только такие устройства, в которых ток существует в виде тока проводимости, например провода линии передачи, обмотки машин, электролитические ванны, гальванические элементы, аккумуляторы и т. д., или такие, в которых ток существует в форме тока переноса, например электронные лампы. Конденсаторы с идеальным диэлектриком, удельная проводимость которого предполагается равной нулю, не проводят постоянного тока.

Из соотношения (1.15) следует, что напряжение источника можно считать постоянным и равным его ЭДС (U = ? == const), если пренебречь внутренним сопротивлением г0 источника. В этом случае источник называют идеальным источником ЭДС. Внешняя характеристика идеального источника приведена на 1.4,6 (характеристика 2).

Источник тока считается идеальным, если г„ = оо. В цепи с идеальным источником при любых режимах работы /0 = 0, а / = /к.

Источник электрической энергии с малым внутренним сопротивлением можно заменить идеализированной моделью, для которой гвт =0. Такой идеализированный источник электрической энергии называется идеальным источником ЭДС с одним параметром Е = U = U. Напряжение между выводами идеального источника ЭДС не зависит от тока, а его внешняя характеристика определяется выражением

т. е. практически равен току короткого замыкания источника. Источник электрической энергии с большим внутренним сопротивлением можно заменить идеализированной моделью, у которой гвт -*• °° и Е -» °о и для которой справедливо равенство Е/ГВГ =J . Такой идеализированный источник электрической энергии называется идеальным источником тока с одним параметром J =/к. Ток источника тока не зависит от напряжения между его выводами, а его внешняя характеристика определяется выражением

Идеальным источником э.д.с. называют источник, величина э.д.с. которого не зависит от тока нагрузки: Е = = const, а внутреннее сопротивление г = 0. Напряжение U на

Идеальным источником тока называют источник, величина тока которого не зависит от напряжения и равна току короткого замыкания /к источника питания.

Сопоставляя уравнения (2.3) и (2.2), находим, что относительно внешней цепи эти схемы дают одинаковые значения U, I и Рн, если /к — Е/г. Однако подчеркнем, что основной является последовательная схема замещения. По каждому из элементов этой схемы проходит реальный ток нагрузки. Развиваемая идеальным источником э.д.с. мощность Р = EI является реальной электри-

При составлении схемы замещения цепи 2.7, а сеть с неизменным напряжением ?/с заменяют идеальным источником э. д.с.

Ес, а активный приемник — идеальным источником э. д. с. Е и резистивным элементом, сопротивление г которого равно внутреннему сопротивлению приемника ( 2.7, б). Кроме того, в схему включен последовательно еще один резистивный элемент с регулируемым сопротивлением гр.

2.8. Последовательная схема замещения активного приемника с идеальным источником э. д. с. (а) я его в. а. х. (б)

Каждый из двух рассмотренных нелинейных элементов для заданных условий можно заменить схемой замещения, состоящей из линейных элементов. Для этого воспользуемся принципом компенсации, согласно которому распределение токов в цепи не изменится, если один из ее участков с напряжением U0 заменить идеальным источником с э. д. с., равной по величине и противоположной по направлению напряжению участка: Е == [/„. Следует иметь в виду, что заменяемый н.э. является пассивным элементом (приемником) и направления тока I и напряжения U в схеме замещения совпадают. В соответствии с этим нелинейный элемент, а. в. х. которого задана на 2.22, а, согласно выражению (2.33)