IMG�54 (2)

_IWa. kiedy konstruuje się rezystory wzorcowe przeznaczone do obwodów prądu zmiennego Przedstawioną na schemacie zastępczym (równoważnym) niedoskonałość realnego rezystora charakteryzuje się za pomocą wielkości, zwanej stalą czasową r tego rezystora (4 3)

c

Ryj. 4.1. Schematy zastępcze (równoważne dwójniki) realnych elementów a - rezystora, b - kondensatora w układzie równoległym i jego wykresu wektorowego, c - kondensatora w układzie szeregowym i jego wykresu wektorowego, d - cewki (powietrznej, czyli cewki bez rdzenia)

(43)

łt

lm mniejsze są indukcyjność resztkowa i pojemność, tym stała czasowa rezystora jest mniejsza - rezystor jest doskonalszy jako element rezystancyjny obwodu elektrycznego

Wartość stałej czasowej rezystorów wytwarzanych do zastosowań w aparaturze np pomiarowej i elektronicznej jest rządu 10*$.

Właściwości realnego kondensatora przedstawia się jako równoważne właściwościom układu równoległego połączenia pojemności i rezystancji (rys. 4. Ib) albo jako równoważne właściwościom szeregowego połączenia pojemności i rezystancji (rys. 4. lc). Mówimy, że takie układy modelują właściwości realnego kondensatora, są jego układem zastępczym Układ równoległy jest lepszy (wierniej modeluje właściwości), gdy niedoskonałość kondensatora (obiektu) polega fizycznie na względnie dużej elektrycznej upływności materiału izolującego elektrody (okładziny) kondensatora (ma to miejsce np w kondensatorach elektrolitycznych). Układ równoległy ma częściej zastosowanie przy małej częstotliwości Układ szeregowy jest lepszy, gdy niedoskonałość kondensatora wynika przede wszystkim ze strat dielektrycznych materiału izolacyjnego, które są między innymi funkcją częstotliwości i rosną ze wzrostem częstotliwości. W realnym kondensatorze oba zjawiska występują łącznie, jednak jedno z nich może przeważać, a stratność dielektryczna (czyli zjawisko powstawania strat) częściej może przeważać przy dużej częstotliwości napięcia Właściwości faktyczne realnych obiektów są bardziej skomplikowane tuz właściwości wynikające z układów zastępczych przedstawionych na rysunkach, a tam, gdzie jest konieczna większa dokładność modelowania, stosuje się odpowiednie, złozone sieci pojemności i rezystancji jako układy równoważne Takie złożone układy równoważne są potrzebne po to, żeby analitycznie (ostatecznie liczbowo) dokładniej przedstawić właściwości realnego obiektu ¹ Warto skojarzyć, ze to zjawisko jest technicznie wykorzystane do grzania w tzw. kuchniach mikrofalowych, w których - warto tez zauważyć - nie stosuje się mikrofal, choć takie określenie występuje w nazwie urządzenia

Miarą liczbową niedoskonałości realnego kondensatem modeiwnego « oMadtts równoległym jest stosunek prądu upływnościowego (składowa imrywai p>tduj do pst> pojemnościowego (składowa biema prądu) (4 4), natomiast miarą niedoskonałości kui.-U- .j lora modelowanego w układzie szeregowym jest stosunek napięcia erywnago (aapsęaa m rezystancji R równoważnej) do napięcia biernego (napięcie na pojemności koadaHHara doskonałego, zależność (4 4a)) Wielkości lak zdefiniowane mają ten tam hm (izyczn i i nazywane są stratnoicią I) (albo współczynnikiem strat) kondensatora (elementu, obiektu a ponieważ w interpretacji geometrycznej zdefiniowane wielkości pokrywają się z umgensem kąta uzupełniającego kąt fazowy p do kąta prostego, to mówi się tez o tangenaie kąta stmt-riołći d*90'-p

	U/
	mJJL,	1
lc	UuC	uJtC
“JL	IR	~ uRC
Uc	l£

(44) (4 4a)

Tanges 5 kondensatorów zawiera się w dużym przedziale, np od 10'* do JO""

Właściwości cewki przedstawia się w zasadzie w układzie szeregowym mdukcyjaoeca i rezystancji (pomija się pojemność C rys 4 Id), a niedoskonałość cewki charakteryzuje aę współczynnikiem dobroci Q. który jest w interpretacji geometryczną tangensem kąta fazowego ę> (4 5). Cewka doskonała miałaby dobroć nieskończenie wielką

(4-5)

A

Dobroć realnych cewek jest liczbą rzędu 10² (lub mniej)

Wielkości RLC charakteryzujące równoważnie w układzie np równoległym obiekt realny (kondensator, cewkę) można przeliczyć na wielkości w układzie szeregowym i odwrotnie

Problemy pomiarowe, czyli trudność realizacji pomiaru z określoną dokładnoaaą zależą od tego, jak duże są składowe RLC, bowiem bardzo małe i bardzo duże wielkości nudno jest mierzyć odpowiednio dokładnie, a szczególnie trudno jest mierzyć małą składową impedancji, gdy druga składowa jest duża W tablicy przedstawiono podział na przedziały-

Podzial wartości składowych RLC na przcdzialr-klasy o jednakowej w danej klasie dokładności pomiaru osiąganej dla danej składowej przy jednakowych nakładach, gdy najwyższa możliwa dokładność Aa dana składowej przy tych nakładach jest w przed zialc-klasic oznaczonej ..średnie*

Nazwa składowej		Bardzo małe	Małe	Średnic	Duże	Bardzo dum
R	w n	<10*	io'+io^3	10**10*	10**10*
C	w F	<10*"	10'^#+10^4	10^4+10^5	10^J*10^4	>I0^4
L	w H	<10'*	io^4*io*^3	io’+io'	10**10'	>10*

klasy wartości składowych impedancji, zęby uzmysłowić czytelnikowi, co znaczy - z punktu widzenia trudności wykonania dokładnego pomiaru • mała, średnia czy duża widkose składową impedancji Przedziały zostały wyróżnione wg takiej reguły, ze dla średnich pnednaśo* daną wielkości osiągalna jest największa dokładność pomiaru daną składowe* pm danych