Předložený studijní materiál slouží jako základní studijní materiál pro distanční formustudia předmětu Elektrotechnika 1. Spolu s dalšími základními předměty jako Matematika 1,Fyzika 1 a Počítače a programování 1 vytváří nezbytně nutné teoretické základy společné provšechny elektrotechnické obory, které jsou potřebné k dalšímu studiu předmětů specializacíve vyšších ročnících studia.
2.
Obr.
Pro ilustraci funkce lineárního kapacitoru předpokládejme, napětí něm určeno
vnějším zdrojem časový průběh znázorněný Obr. Stejné vlastnosti pak musí mít veličiny, pomocí nichž se
dá tato energie vyjádřit. Proto také elektrický náboj napětí kapacitoru jsou stavovými
veličinami jsou tedy funkcemi spojitými, zatímco proud kapacitorem spojitý být nemusí. Obvod může ovšem pracovat
i obráceně jako prvek integrační, napájíme-li jej zdroje proudu.10: ilustraci funkce lineárního kapacitoru
Je tzv. pilovitý průběh, běžně užívaný např.11: Nelineární kapacitor jeho coulombvoltová charakteristika
u(t)
i(t)
a)
C
u
q
0
b)
. 2. Kapacitor působí jako derivační prvek. 2.14 )
kdy bylo při úpravě užito vztahu 2. spodní části obrázku znázorněn průběh proudu.
Energie makroskopického hlediska spojitou funkcí její velikost dosažená určitém
časovém okamžiku nezávisí způsobu, jakým bylo dosaženo.12 ). druhé části periody pak napětí
lineárně klesá (rychleji než předtím stoupalo) proud proto konstantní záporný. dána konečným stavem a
označuje jako stavová veličina.Elektrotechnika 1
Nyní můžeme odvodit vztah pro energii akumulovanou elektrickém poli kapacitoru
jako integrál okamžitého výkonu, tedy
)(
2
1
)()()()()( 2
0
)(
0
tCuduuCdiutW
t tu
e === τττττ 2.
Protože první části periody napětí lineárně narůstá konstantní kladnou směrnicí, jeho
časová derivace, tedy proud obvodem, kladná konstanta. měřicích přístrojích nebo převodnících
analogových signálů digitální. Průběh
proudu obdélníkový.
Můžeme také uvažovat nelineární kapacitor, jehož schématická značka Obr.10.
Obr.
2. 2.11a příklad coulombvoltové charakteristiky Obr.11b
