Что такое сила динамического сопротивления
Содержание
Существуют силы, вызывающие противодействие движению. Это силы трения, сопротивления среды. Наблюдаются похожие параллели между понятием механического трения и сопротивляемостью прохождению электрического тока в проводниках цепи. Заряженные частицы через проводники протекают с определенным трением, противодействующим движению.
- Сопротивление — физическая величина
Что называют динамическим сопротивлением
Величину опротивления можно определить с помощью закона Ома, устанавливающего связь между током (I), сопротивлением (R) и напряжением (U). Точные значения данного параметра требуются во многих сферах, включая радиоэлектронику и электротехнику.
- Формулировка закона Ома
Любой материал на планете, какой бы агрегатной формы он не был, обладает определенным уровнем сопротивления. Но существуют вещества с настолько высоким сопротивлением, что прохождение тока через них невозможно. Кроме того, есть элементы с сопротивлением, не зависящим от силы тока, протекающего через них. Но гораздо большее количество радиоэлементов обладают сопротивлением, зависящим от силы тока. То есть, сопротивление данных элементов представляет собой функцию от тока. Для них также справедлив закон Ома, но формула несколько иная:
- Альтернативная запись формулы закона Ома
Следовательно, имея силу тока можно найти сопротивление элемента:
- Сопротивление является функцией от тока
Как видим, сопротивление — это производная напряжения на элементе от тока по току. Поэтому такое сопротивление получило название дифференциального или динамического. Оно показывает, как изменится напряжение на элементе при заданном токе и незначительном его изменении.
- Определение дифференциального сопротивления
Вольт-амперная характеристика
Зависимость тока от напряжения отражает вольт-амперная характеристика (ВАХ). Так как производную можно выразить через тангенс угла наклона касательной на графике функции, то дифференциальное сопротивление равняется тангенсу угла наклона касательной в нужной точке ВАХ.
- ВАХ и касательная к ней
Элементы с нелинейной ВАХ называются нелинейными. Они могут иметь статическое или динамическое (дифференциальное) сопротивление. Статическое сопротивление позволяет понять, как ведет себя нелинейный элемент в режиме постоянного тока или напряжения. Динамическим сопротивлением пользуются тогда, когда требуется анализ работы элемента при изменяющемся напряжении.
- Формулы статического и динамического сопротивлений
Если при увеличении тока, протекающего через элемент схемы, напряжение уменьшается, то дифференциальное сопротивление становится отрицательным. Данное понятие является важным при рассмотрении устойчивости различных радиотехнических схем. Сила отрицательного динамического сопротивления позволяет компенсировать некоторую часть потерь в электроцепи, но только в том случае, если ее величина меньше активного сопротивления. В противном случае состояние будет неустойчивым и в любой момент могут возникнуть колебания. Самым распространенным элементом с отрицательным динамичным сопротивлением является туннельный диод.
- Структура, обозначение и ВАХ туннельного диода
Зачем нужно знать динамическое сопротивление
Существует ряд элементов, при использовании которых важно знать, каким будет их сопротивление на определенных участках ВАХ. В первую очередь это касается источников стабильного тока и стабилизаторов напряжения. Пользователю важно знать, какой величины будет ток при заданном изменении напряжения на ИП. Чем меньше изменится данный параметр, тем надежнее источник питания.
Динамическое сопротивление отражает не глобальные, а локальные свойства элемента. Это означает, что при I = 10 мА напряжение на элементе будет не 100 000 В, а только то, что при изменении напряжения на 10 В электроток изменится на 1 мкА. Хороший стабилизатор напряжения может иметь дифференциальное сопротивление, равное всего нескольким десятым ома.
Загрузка...
