Главная → Теория электрических цепей → Емкостный элемент

Емкостный элемент

Емкостный элемент

Емкостный элемент, или C-элемент электрической цепи — идеализированный двухполюсный пассивный элемент, который отражает только запасание энергии электрического поля.

Условное обозначение C-элемента приведено на рис. 9, а, причем принято использовать согласованную полярность напряжения u_C с направлением тока i_C. В этом случае вольт-амперная характеристика C-элемента

i_C (t) = C·u'_C (t).

а) условное обозначение C-элемента; б) кулон-вольтная характеристика C-элемента; в) модель конденсатора в области сверхвысоких частот

Величина C, называемая емкостью, является коэффициентом пропорциональности между зарядом q_C и напряжением u_C элемента: C = q_C/u_C, причем емкость C измеряется в фарадах [Ф].

Если величина C постоянна, то кулон-вольтная характеристика линейна (рис. 9, б), причем tgγ = C, что соответствует линейному C-элементу.

Емкостный элемент служит простейшей моделью электрических конденсаторов с высокими диэлектрическими свойствами в области низких частот (НЧ), средних частот (СЧ) и высоких частот (ВЧ). В области сверхвысоких частот (СВЧ) модель конденсатора кроме идеального емкостного элемента C может содержать «паразитные элементы»: проводимость G_П, учитывающую потери энергии в диэлектрике, и индуктивность L_П, учитывающую эффект запасания энергии магнитного поля при протекании тока в конструктивных элементах конденсатора (рис. 9, в).

Емкостный элемент