Источники электрической энергии
Любой источник электрической энергии (источник питания) можно представить в виде источника напряжения или источника тока.
Идеальный источник напряжении (источник ЭДС) представляет собой идеализированный источник электрической энергии, напряжение на зажимах (выходное напряжение) которого равно ЭДС, и не зависит от протекающего через него тока.
Принято считать, что выходное сопротивление источника ЭДС равно нулю. Важнейшей характеристикой источника напряжения является внешняя характеристика 
, представляющая собой зависимость напряжения на зажимах нагруженного источника от тока в электрической цепи.
Условное графическое обозначение источника постоянной ЭДС приведено на рис. 1.6,а. Стрелка внутри кружка указывает положительное направление ЭДС, т. е. направление возрастания потенциала, а именно от вывода «-» к выводу «+».
Если к зажимам источника ЭДС подключить сопротивление нагрузки (рис 1.6,б), то ток 
. Уменьшение сопротивления 
вызывает неограниченное увеличение этого тока, но выходное напряжение источника ЭДС не изменится и останется равным ЭДС источника, т.е. 
. Мощность источника 
и равная ей мощность нагрузки 
стремятся к бесконечности.
Внешней характеристикой идеального источника постоянного напряжения является прямая линия, параллельная оси токов (рис. 1.7, а).
Реальный источник напряжения (источник напряжения). Схема замещения реального источника напряжения может быть представлена источником ЭДС и соединенным последовательно с ним внутренним сопротивлением источника 
(рис. 1.6,в). Значение невелико по сравнению с сопротивлением нагрузки .
Зависимость напряжения на зажимах источника напряжения от тока, протекающего через внешние зажимы, определяется уравнением 
. Это уравнение и определяет внешнюю характеристику реального источника постоянного напряжения (рис. 1.7,6).
Она пересекает ось напряжения при работе источника в режиме холостого хода (точка 1 на рис. 1.7,б), когда 
и выходное напряжение источника (напряжение холостого хода) равно ЭДС, т.е. 
.
В режиме короткого замыкания (точка 4 на рис. 1.7,6) 
и ток источника (ток короткого замыкания) определяется его внутренним сопротивлением 
. Для большинства источников режим короткого замыкания является аварийным. Поэтому их защищают от короткого замыкания с помощью предохранителей, автоматических выключателей.
Кроме предельных режимов (холостой ход, короткое замыкание), источники могут работать в номинальном и согласованном режимах. Номинальным называют режим, па который рассчитан и изготовлен источник. В данном режиме источник работает долговременно с достаточно высоким коэффициентом полезного действия. Обычно 
. Поминальному режиму соответствует точка 2 на рис. 1.7, б.
Согласованным называют режим, при котором от источника в нагрузку передастся максимальная мощность 
. Этот режим выполняется, когда сопротивление нагрузки равно внутреннему сопротивлению источника, 
. При этом в источнике теряется 50% мощности.
Согласованный режим в основном применяется в маломощных цепях, когда определяющим условием является получение максимальной мощности в нагрузке, а не высокий КПД. Для силовых цепей характерен режим при 
обеспечивающий высокий КПД.
Идеальный источник тока (генератор тока) — это идеализированный источник электрической энергии, ток которого не зависит от напряжения на его зажимах (от сопротивления нагрузки). Принято считать, что выходное сопротивление идеального источника тока равно бесконечности.
Важнейшей характеристикой источника тока является внешняя характеристика 
, представляющая собой зависимость тока нагруженного источника от напряжения на его зажимах. Условное графическое обозначение генератора постоянного тока приведено на рис. 1.8,я. Двойная стрелка внутри кружка показывает положительное направление тока внутри источника.
Если к внешним выводам источника тока подключить сопротивление нагрузки , то напряжение на сопротивлении нагрузки 
. При увеличении напряжения на нем возрастает, а ток идеального источника тока не изменяется. Внешняя характеристикой генератора тока — прямая линия, параллельная оси напряжений (рис. 1.9,а).
Реальный источник тока. Схема замещения реального источника тока может быть представлена идеальным источником тока 
и соединенным параллельно с ним внутренним сопротивлением (рис. 1.8, в). Значение велико по сравнению с сопротивлением нагрузки .
Ток сопротивления нагрузки 
. Увеличение сопротивления вызывает уменьшение 
за счет увеличения тока 
.
Чем больше сопротивление нагрузки по сравнению с внутренним сопротивлением источника, тем больше ток нагрузки отличается от тока источника. Только в режиме короткого замыкания 
.
Внешняя характеристика реального источника тока приведена на рис. 1.9, б.
Эта теория взята со страницы помощи с заданиями по электротехнике:
Возможно эти страницы вам будут полезны:
| Основные понятия, элементы и законы электрических цепей |
| Пассивные элементы электрической цепи |
| Основные законы электрических цепей |
| Эквивалентные преобразования пассивных участков электрической цепи |
