Источник ЭДС и источник тока в электрических цепях
При расчете и анализе электрических цепей реальный источник электрической энергии с конечным значением величины внутреннего сопротивления r0 заменяют расчетным эквивалентным источником ЭДС или источником тока.
Рис. 1.14
Источник ЭДС (рис. 1.14) имеет внутреннее сопротивление r0, равное внутреннему сопротивлению реального источника. Стрелка в кружке указывает направление возрастания потенциала внутри источника ЭДС.
Для данной цепи запишем соотношение по второму закону Кирхгофа
Эта зависимость напряжения U на зажимах реального источника от тока I определяется его вольт-амперной или внешней характеристикой (рис. 1.15). Уменьшение напряжения источника U при увеличении тока нагрузки I объясняется падением напряжения на его внутреннем сопротивлении r0.
Рис. 1.15
Рис. 1.16
У идеального источника ЭДС внутреннее сопротивление r0
Стрелка в кружке указывает положительное направление тока источника. Для данной цепи запишем соотношение по первому закону Кирхгофа
Iк=I0+I; .
В этом случае вольт-амперная (внешняя) характеристика I(U) источника тока определится соотношением
и представлена на рис. 1.18.
Рис. 1.18
Рис. 1.19
Уменьшение тока нагрузки I при увеличении напряжения U на зажимах ab источника тока, объясняется увеличением тока I0, замыкающегося в цепи источника тока.
В идеальном источнике тока r0>>Rн. В этом случае можно считать, что при изменении сопротивления нагрузки Rн потребителя I0≈0, а I≈Iк. Тогда из выражения (1.11) следует, что вольт-амперная характеристика I(U) идеального источника тока представляет прямую линию, проведенную параллельно оси абсцисс на уровне I=Iк=E/r0 (рис. 1.19).
При сравнении внешних характеристик источника ЭДС (рис. 1.15) и источника тока (рис. 1.18) следует, что они одинаково реагируют на изменение величины сопротивления нагрузки. Покажем, что в обоих случаях ток I в нагрузке определяется одинаковым соотношением.
Ток в нагрузке Rн для схем источника ЭДС (рис. 1.14) и источника тока (рис. 1.17) одинаков и равен .
Для схемы (рис. 1.14) это следует из закона Ома, т.к. при последовательном соединении сопротивления r0 и Rн складываются. В схеме (рис. 1.17) ток распределяется обратно пропорционально сопротивлениям r0 и Rн двух параллельных ветвей. Ток в нагрузке Rн
,
т.е. совпадает по величине с током при подключении нагрузки к источнику ЭДС. Следовательно, схема источника тока (рис. 1.17) эквивалентна схеме источника ЭДС (рис. 1.14) в отношении энергии, выделяющейся в сопротивлении нагрузки Rн, но не эквивалентна ей в отношении энергии, выделяющейся во внутреннем сопротивлении источника питания.
Каким из двух эквивалентных источников питания пользоваться, не играет существенной роли. Однако на практике, особенно при расчете электротехнических устройств, чаще используется в качестве источника питания источник ЭДС с внутренним сопротивлением r0 и величиной электродвижущей силы E.
В тех случаях, когда номинальное напряжение или номинальный ток и мощность источника электрической энергии оказываются недостаточными для питания потребителей, вместо одного используют несколько источников. Существуют два основных способа соединения источников питания: последовательное и параллельное.
Последовательное включение источников питания (источников ЭДС) применяется тогда, когда требуется создать напряжение требуемой величины, а рабочий ток в цепи меньше или равен номинальному току одного источника ЭДС (рис. 1.20).
Для этой цепи на основании второго закона Кирхгофа можно записать
.
Таким образом, электрическая цепь на рис. 1.20 может быть заменена цепью с эквивалентным источником питания (рис. 1.21), имеющим ЭДС Eэ и внутреннее сопротивление rэ.
Рис. 1.21
Рис. 1.22
При параллельном соединении источников (рис. 1.22) соединяются между собой положительные выводы всех источников, а также их отрицательные выводы. Характерным для параллельного соединения является одно и то же напряжение U на выводах всех источников. Для электрической цепи на рис. 1.22 можно записать следующие уравнения:
Как видно, при параллельном соединении источников ток и мощность внешней цепи равны соответственно сумме токов и мощностей источников. Параллельное соединение источников применяется в первую очередь тогда, когда номинальные ток и мощность одного источника недостаточны для питания потребителей. На параллельную работу включают обычно источники с одинаковыми ЭДС, мощностями и внутренними сопротивлениями.
_________________ Где нужен массовый опыт, кропотливые наблюдения, негнущаяся настойчивость без уступок, бесстрашная смелость воплощения мысли, — там выступает радиолюбитель.
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!
Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/quote
Значение скорости переключения MOSFET в традиционных корпусах ограничено многими факторами. Компания Wolfspeed предлагает для своих MOSFET на базе карбида кремния два новых вида корпусов. Применение компонентов в этих корпусах позволяет уменьшить потери и упростить разработку двадцатикиловаттного активного выпрямителя для станций быстрой зарядки электромобилей.
Источник тока . Похож на конденсатор с бесконечной емкостью.
Источник напряжения . Похож на аккумулятор с бесконечной емкостью.
И первое и второе БРЕД.
_________________ Думайте сами, решайте сами . а вот он-лайн перевод на корявый русский http://translate.ru
Мышонок
Друг Кота
Карма: 4 Рейтинг сообщений: 30 Зарегистрирован: Чт сен 14, 2006 11:42:09 Сообщений: 3792 Откуда: Обитаю на чердаке Рейтинг сообщения: 0
Дословно из учебника ТОЭ:
1. К источникам ЭДС обычно относят источники электромагнитной энергии, в которых ЭДС е не зависит или практически не зависит от тока, идущего от источника в приёмник, и внутреннее сопротивление rвн которых мало. 2. К источникам тока обычно относят источники электромагнитной энергии, в которых ток не зависит или практически не зависит от напряжения u, которое создаётся источником на зажимах приёмника. Предполагается, что источник тока имеет достаточно малую внутреннюю проводимость gвн.
В случаях, указанных aen, речь идёт об идеальных источниках. В практических расчётах часто применяется преобразование источников тока в эквивалентные источники ЭДС и обратно.
За подробностями, кому лень заглянуть в учебник ТОЭ, прошу сюда: http://www.toehelp.ru
aen, замечание: напряжение и ЭДС немного разные вещи, и в данном случае у нас речь идёт не об источниках напряжения (напряжение создаётся на нагрузке, при протекании в ней тока), а именно об источниках ЭДС.
_________________ Память очень интересная штука: бывает так, что запомнишь одно, а вспомнишь другое.
Последний раз редактировалось Мышонок Пн май 14, 2007 14:07:16, всего редактировалось 3 раз(а).
Вот возьмем батарейку например и подключим к ней переменное сопротивление, то при изменении его величины будет меняться ток или напряжение — как это определять для всех источников питания — генераторов, фотоэлементов и т. д. ?
dr.doc
Это не хвост, это антенна
Карма: 20 Рейтинг сообщений: 185 Зарегистрирован: Вс мар 28, 2010 12:52:22 Сообщений: 1368 Откуда: Беларусь Рейтинг сообщения: 0
_________________ «Еще я хотел бы, чтобы наши ученые изобрели какой-то новый источник энергии, чтобы мы на коленях не ползали даже перед нашими братьями, умоляя их и выпрашивая тонну нефти или кубометр газа», — рассказал белорусский президент.
Источник ЭДС (идеальный источник напряжения) — двухполюсник, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока в цепи). Идеальный источник напряжения (источник ЭДС) является физической абстракцией, то есть подобное устройство не может существовать. Если допустить существование такого устройства, то ток I, протекающий через него, стремился бы к бесконечности при подключении нагрузки, сопротивление RH которой стремится к нулю. Но при этом получается, что мощность источника ЭДС также стремится к бесконечности, так как P = EI. Но это невозможно, по той причине, что мощность любого источника энергии конечна. _____
Исто́чник то́ка (также генератор тока) — двухполюсник, который создаёт ток не зависящий от сопротивления нагрузки, к которой он присоединён. В чистом виде источник тока физически не реализуем, но концепция генератора тока используется для представления реальных электронных компонентов в виде эквивалентных схем.
Источник напряжения, как уже было сказано, поддерживает напряжение постоянным вне зависимости от тока нагрузки. Источник тока меняет напряжение на выходе так, чтобы через нагрузку тек требуемый ток.
Идеальный источник напряжения может выдать любой ток, вплоть до бесконечного. Идеальный источник тока может поднять выходное напряжение как угодно высоко для обеспечения нужного тока, вплоть до бесконечности.
Пример: пусть у нас есть два резистора — 10 и 100 Ом.
Если мы подключим их по отдельности к источнику напряжения с выходным напряжением, ну, скажем, 12В, то напряжение на них будет одинаково, но через резистор 10 Ом будет течь ток 1.2А, а через резистор 100 Ом 0.12А. Источник напряжения поддерживает напряжение потоянным, при этом через каждый резистор течет свой ток.
Если подключить их по отдельности к источнику тока, ну, например, 12А, то на резисторе 10 Ом источник установит напряжение 120В, а на резисторе 100 Ом 1200В. При этом через них будет течь одинаковый ток.
На практике источник тока обычно делается из управляемого обратной связью источника напряжения.
_________________ Разница между теорией и практикой на практике гораздо больше, чем в теории.
Страница 1 из 1
[ Сообщений: 16 ]
Часовой пояс: UTC + 3 часа
Кто сейчас на форуме
Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 8
на его внутреннем сопротивлении r0.
.
.
распределяется обратно пропорционально сопротивлениям r0 и Rн двух параллельных ветвей. Ток в нагрузке Rн
,
.
Рис. 1.21
Рис. 1.22
