Osnovi elektronike

Equation Section (Next)
4. Kola sa promenljivim strujama
U elektronskim kolima se često dešava da se struktura kola menja otvaranjem ili
zatvaranjem nekog prekidača. Posle takve promene nastaje promena napona i struja u kolu koja
se odvija po određenim zakonitostima, a koje ćemo proučavati u ovom poglavlju. Takva analiza
kola se naziva analiza prelaznog režima.
U odvijanju prelaznih pojava ključnu ulogu imaju dva pasivna elementa koje smo već
pomenuli: kondenzator i kalem. Oba ova elementa imaju neke zajedničke osobine. Oni su
linearni elementi jer je kod njih relacija između struje i napona predstavljena linearnim
diferencijalnim jednačinama. Takođe, oba elementa imaju sposobnost akumulacije energije. Kod
kondenzatora energija se akumulira u električnom polju, a kod kalema u magnetskom polju.
Akumulirana energija se može predati ostatku kola. Zbog ove osobine akumulacije energije,
kondenzator i kalem se nazivaju i reaktivni elementi.
4.1 Kondenzator
Kondenzator se sastoji od dve provodne površine razdvojene izolacionim materijalom
(dielektrikom). Opterećenje kondenzatora, čiji je simbol zajedno sa referentnim smerovima za
napon i struju prikazan na slici 4.1, srazmerno je naponu na kondenzatoru:
Q
= CV
(4.1)
Konstanta C u prethodnom izrazu naziva se kapacitivnost (kapacitet) kondenzatora.
Ako se napon na kondenzatoru ne menja, pošto su elektrode kondenzatora izolovane
dielektrikom, nema stalne struje kroz kondenzator. Dakle, pri konstantnoj pobudi kondenzator se
ponaša kao otvorena veza.
+
v(t)
i(t)
q(t)
C
-
Slika 4.1: Simbol kondenzatora i referentni smerovi za struju i napon.
Međutim, ako se napon na kondenzatoru menja sa vremenom, menjaće se i njegovo
električno opterećenje:
Diferenciranjem ove jednačine po vremenu se dobija:
qt () = Cvt ()
(4.2)
dq() t dv()
t
= it () = C
(4.3)
dt
dt
21