Схемы замещения реальной катушки индуктивности и реального конденсатора.

Например, конденсатор с потерями в диэлектрике может быть заменен схемами замещения, показанными на рис. 4.23, 4.24, при j < 0. Процессы в таком конденсаторе принято характеризовать так называемым углом потерь d, дополняющим абсолютное значение угла j до p/2. Получим связь между параметрами параллельной и последовательной схем замещения. Имеем

Аналогичную картину имеем и в другом простом случае — для одной реальной индуктивной катушки. При низких частотах катушка представляет собой индуктивное сопротивление, но при высоких частотах наличие емкости между витками катушки может привести к тому, что ее эквивалентное сопротивление приобретет емкостный характер. Активное сопротивление катушки также зависит от частоты вследствие влияния поверхностного эффекта и вихревых токов.

Более того, по измерениям параметров индуктивной катушки при низкой частоте невозможно определить реальные параметры этого элемента. Для иллюстрации этого положения рассмотрим также приближенную схему замещения индуктивной катушки, представленную на рис. 4.25. Последовательный участок имеет эквивалентные параметры

Из последнего выражения видно, что даже при весьма низких частотах эквивалентная индуктивность не равна реальной индуктивности катушки. Это неравенство — следствие того, что даже при постоянном токе за счет падения напряжения в активном сопротивлении индуктивной катушки возникает электрическое поле, энергия Wэ которого должна быть учтена. Действительно,

Еще раз убеждаемся в том, что схемы замещения элементов цепи прежде всего должны правильно отображать картину распределения энергии в системе. Проблема же восстановления схемы и параметров реальной цепи по измеренным на ее входе величинам решается при помощи синтеза электрических цепей. Из сказанного вытекает, что, определив теоретически или экспериментально параметры цепи или отдельных ее элементов при одной частоте, в частности, при постоянном токе, нельзя пользоваться этими параметрами при другой частоте, не убедившись предварительно в допустимости этого.