Химия - Источник ЭДС

01 марта 2011





Рисунок 1 — Обозначение на схемах источника ЭДС и реального источника напряжения

Источник ЭДС — двухполюсник, напряжение на зажимах которого постоянно. 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.

Реальные источники напряжения

Рисунок 2
Рисунок 3 — Нагрузочная характеристика

Идеальный источник напряжения 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 и внутреннего сопротивления - r.

На рисунке 3 приведены нагрузочные характеристики идеального источника напряжения и реального источника напряжения.

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 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}}


Просмотров: 2024


<<< Источник тока
Короткое замыкание >>>