|
электро часть 1. 1 Цепи постоянного тока 1 Общие положения
П окажем, что источник энергии с известной ЭДС и внутренним сопротивлением может быть представлен двумя основными эквивалентными схемами, изображенными на рисунке 1.10.
Схема 1
Рисунок 1.10 - Эквивалентные схемы источников энергии
Здесь имеют место два варианта схем:
Схема «а»
Внутреннее сопротивление источника энергии также как сопротивление нагрузки ограничивает величину тока.
Поэтому на эквивалентной схеме можно сопротивление вынести за источник и присоединить последовательно с сопротивлением нагрузки.
Схема «b»
Если , то есть источник находится в режиме близком к холостому ходу, что можно практически пренебречь его внутренним сопротивлением и падением напряжения на нем.
Источник энергии без внутреннего сопротивления ( ) называется источником ЭДС или источником напряжения (см. рисунок 1.11).
Рисунок 1.11 - Внешняя характеристика источника напряжения Таким образом, напряжение на зажимах источника ЭДС не зависит от сопротивления нагрузки и равно ЭДС.
Схема 2
Рисунок 1.12 - Эквивалентные схемы источников энергии
Схема «с»
Для обоснования этой схемы имеем
.
Разделим обе части уравнения на ,
где - ток короткого замыкания источника;
- некоторый внутренний ток; (1.7)
- ток нагрузки.
.
Схема «d»
Если , то есть , то источник находится в режиме близком к короткому замыканию и можно принять
.
Источник с внутренней проводимостью ( ), обозначаемый кружком стрелкой и буквой , называется источником тока (генератором тока).
Внешняя характеристика такого источника показана на рисунке 1.13.
Рисунок 1.13 - Внешняя характеристика источника тока Ток источника тока не зависит от сопротивления приемника и равен . Таким образом, в зависимости от соотношения между внутренним сопротивлением источника и сопротивлением нагрузки, реальные источники энергии заменяются эквивалентными источниками ЭДС или источниками тока.
Обычно, источник энергии можно заменить источником ЭДС или источником тока и тогда, когда соизмеримо с сопротивлением нагрузки . Для этого, необходимо сопротивление (схема «а») или проводимость (схема «с») вынести из источника энергии и объединить с сопротивлением или проводимостью нагрузки.
Источники ЭДС и источники тока называются активными элементами электрических схем, а сопротивления и проводимости - пассивными.
|
|
|