Электростатика

Электрическая цепь- это система  соединенных между собой токопроводящих элементов цепи. Ели цепь состоит  только из линейных элементов, то она линейна, если же цепь содержит хотя бы один нелинейный элемент, то она становится нелинейной. Предельный вариант нелинейной цепи соответствует случаю, когда все её элементы нелинейны.

Электрическая цепь изображается графически в виде своей эквивалентной электрической схемы, на которой показано условное изображение её элементов и соединение их друг с другом. На рисунке приводится пример такой схемы для нелинейной разветвлённой электрической цепи, где показаны линейные (а, г), нелинейные (б, в) и управляемые нелинейные (д) элементы, а также источники ЭДС ( ), узлы (1,2,3,4) и контуры (А, Б, В) цепи.

Физической основой расчёта  электрической цепи, как линейной так и нелинейной являются законы Кирхгофа, первый из которых относится к узлам цепи, а второй — к простым контурам.

Первый закон  Кирхгофа (для узлов): алгебраическая сумма притекающих и вытекающих токов для любого узла цепи равна нулю:

    (1)

В уравнении (1) притекающие и вытекающие токи берутся с противоположными знаками.

Второй закон  Кирхгофа (для контуров): алгебраическая сумма падений напряжений на элементах цепи вдоль любого замкнутого контура равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в данном контуре

(2)

В уравнении (2) знаки величин U_k и E_k определяются по отношению к выбранному направлению обхода контура. Если ток I_k совпадает с направлением обхода, то падение напряжения на данном элементе U_k считается положительным, в противном случае оно отрицательно. Электродвижущая сила E_k считается положительной, если её поле сторонних сил совпадает с направлением обхода контура, в противном случае она отрицательна. (Поле сторонних сил всегда направлено внутри источника от отрицательного к положительному полюсу).

Если элемент цепи не генерирует ЭДС, то падение напряжения на нём совпадает с разностью потенциалов на элементе. Для линейного элемента оно определяется¹ из закона Ома по заданному току и сопротивлению . Для нелинейного элемента, не подчиняющегося закону Ома, такое определение падения напряжения невозможно, в данном случае оно определяется только из ВАХ нелинейного элемента по заданному току.