Идеальный источник ЭДС

Идеальный источник ЭДС - это такой источник, который вырабатывает напряжение на нагрузке, величина которого не зависит от сопротивления нагрузки или тока нагрузки (рис.1.4 а), т.е. U_н = E = const. В обозначении источника ЭДС направлении стрелки «↑» показывает направление увеличения потенциала. Реальный источник постоянного напряжения, приближающимся к идеальному источнику ЭДС, является, аккумулятор.

а) б)

в)

Рис. 1.4. Источник ЭДС и его внешняя характеристика

Идеальный источник ЭДС невозможен, так как его мощность должна быть бесконечно большой, что реально невозможно. Рассчитаем (рис.1.4а) ток нагрузки: I _н = U _н /R _н. Если R _н ® ,то P _ист = EI _н® .

Для реальных источников ЭДС (рис.1.4б) необходимо учитывать их внутреннее сопротивление R_i, что приводит к зависимости напряжения на нагрузке от тока нагрузки

.

(1.7)

Реальные источники ЭДС называют источниками напряжения. Зависимость U_н =f(I_н) называется внешней характеристикой источника ЭДС (рис.1.4в). Чем меньше R_i, тем ближе источник к идеальному источнику ЭДС. Идеальный источник ЭДС имеет нулевое внутреннее сопротивление R_i = 0.

Внутреннее или вы­ходное сопротивление источника Ru, рассчитывают по формуле (1.8):

,

(1.8)

где Δ U - приращение выходного напряжения;

Δ I - приращение выходного тока соответствующее исходному приращению напряжения.

Итак, реальный источник напряжения характеризуется двумя параметрами: величиной ЭДС Е и внутренним сопротивлением Ri.

В зависимости от направления преобразования энергии источники могут работать в режиме генератора или в режиме потребителя. Если различные виды энергии в источнике преобразуются в электрическую, то данный источник работает в режиме генератора. Направления ЭДС и тока в источнике, работающем в режиме генератора, совпадают.

Если в источнике электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии, то такой источник является потребителем электрической энергии (например, аккумулятор в режиме зарядки). Направление ЭДС и тока в источнике, работающем в режиме потребителя, противоположны.

Дата добавления: 2015-11-14