Источник ЭДС

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

(Перенаправлено с Генератор напряжения)
Перейти к: навигация, поиск
Рисунок 1 — Обозначение на схемах источника ЭДС (слева) и реального источника напряжения (справа)

Источник ЭДС[1] (идеальный источник напряжения) — источник напряжения, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока в цепи). Напряжение может быть задано как константа, как функция времени, либо как внешнее управляющее воздействие.

В простейшем случае напряжение определено как константа, то есть напряжение источника ЭДС постоянно.

Содержание

[править] Реальные источники напряжения

Рисунок 2
Рисунок 3 — Нагрузочная характеристика

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.

В реальности, любой источник напряжения обладает внутренним сопротивлением r, которое имеет обратную зависимость от мощности источника. То есть, чем больше мощность, тем меньше сопротивление. И наоборот. Наличие внутреннего сопротивления отличает реальный источник напряжения от идеального. Следует отметить, что внутреннее сопротивление — это исключительно конструктивное свойство источника энергии. Эквивалентная схема реального источника напряжения представляет собой последовательное включение источника ЭДС - Е (идеального источника напряжения) и внутреннего сопротивления - r.

На рисунке 3 приведены нагрузочные характеристики идеального источника напряжения (источника ЭДС) (синяя линия) и реального источника напряжения (красная линия).

E=\mathcal {4}U+U

где

\mathcal {4}U=Ir — падение напряжения на внутреннем сопротивлении;
U=IR_H\! — падение напряжения на нагрузке.

При коротком замыкании (R_H=0\!) E=\mathcal {4}U, т.е. вся мощность источника энергии рассеивается на его внутреннем сопротивлении. В этом случае ток I_{K3}\! будет максимальным для данного источника ЭДС. Зная напряжение холостого хода и ток короткого замыкания, можно вычислить внутреннее сопротивление источника напряжения:

r=\frac{U_{XX}}{I_{K3}}

[править] См. также

[править] Литература

  • Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.— 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.— 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
  • Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3

[править] Ссылки

  1. http://www.electrotechnika.info/downloads/books/bess96.djvu Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. Издание 9-ое. М: Высшая школа, 1996. Часть I. Линейные электрические цепи. Глава вторая. Свойства линейных электрических цепей и методы их расчёта. Электрические цепи постоянного тока. § 2.2. Источник ЭДС и источник тока