Лекции по электротехнике Линейные цепи постоянного тока Закон Ома Источник ЭДС и источник тока Переходные процессы в электрических сетях Расчет неразветвленных магнитных цепей Трансформаторы

Источник ЭДС и источник тока

 При преобразовании любого вида энергии в электрическую энергию в источниках происходит за счет электродвижущей силы (ЭДС). Электродвижущая сила  характеризует действие сторонних (неэлектрических) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре она равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль этого контура. Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внутри источника электрической энергии: генераторов, гальванических элементов и т.д. ЭДС определяется как отношение работы , совершаемой сторонними силами при переносе заряженной частицы внутри источника, к ее заряду Основой построения любого устройства, использующего цифровую информацию, являются элементы двух типов: логические и запоминающие. Логические элементы выполняют простейшие логические операции над цифровыми сигналами. Запоминающие элементы служат для хранения цифровой информации (состояния разрядов кодовой комбинации).

.

 Если = 1 Кл, то .

 Следовательно, ЭДС равна работе, совершаемой сторонними силами при переносе единицы заряда внутри источника от зажима с меньшим потенциалом к зажиму с большим потенциалом. Ее можно представить разностью потенциалов или напряжением между положительным и отрицательным зажимами источника энергии при отсутствии в нем тока.

 В замкнутой электрической цепи под действием ЭДС источника возникает ток. Цепь, в которой ток не изменяется во времени, называют цепью постоянного тока. При расчете и анализе электрических цепей источник электрической энергии представляют либо источником ЭДС, либо источником тока.

 Идеальным источником ЭДС (рис. 1.8) называют такой источник энергии, ЭДС которого не зависит от протекающего через него тока и равна ЭДС реального источника, а его внутреннее сопротивление равно нулю. На рис. 1.8 показаны условные обозначения и вольтамперная характеристика идеального источника ЭДС.

 За положительное направление ЭДС источника принимается направление возрастания потенциала внутри этого источника. Внутреннее сопротивление  показывает, что часть энергии, вырабатываемой источником, используется внутри источника. Схема замещения реального источника (0) может быть представлена в виде последовательного соединения идеального источника ЭДС и внутреннего сопротивления (рис. 1.9). Реальный источник называют источником напряжения.

Рис. 1.8

Рис. 1.9

 Ток в цепи (рис. 1.9) определяется по закону Ома:

. (1.9)

  Из последней формулы видно, что внутреннее сопротивление оказывает влияние на ток в электрической цепи.

 Напряжение на зажимах источника или на нагрузке (рис. 1.9) определяется по формуле

Рис. 1.10

.  (1.10)

 ВАХ источников электрической энергии часто называют внешними характеристиками. Внешняя характеристика реального источника описывается уравнением (1.10). Ее можно построить по данным двух опытов (рис. 1.10):

холостого хода ;

короткого замыкания.

 Источником тока называют такой идеализированный источник электрической энергии, который вырабатывает ток , не зависящий от нагрузки  цепи и равный частному от деления ЭДС реального источника на его внутреннее сопротивление:

.  (1.11)

 Чтобы обеспечить постоянство тока  независимо от нагрузки , необходимо выполнить условия: а) ; б) .

 Идеальный источник тока можно считать реальным, если внутреннее сопротивление  подключить параллельно сопротивлению нагрузки. ВАХ и условное обозначение источника тока показаны на рис. 1.11. Схема замещения реального источника представлена на рис. 1.12.

 Ток в нагрузке

.  (1.12)

Рис. 1.11

Рис. 1.12

 

Следовательно, при расчете цепей источники тока могут быть заменены источниками ЭДС и наоборот.

 Каждый из двух расчетных эквивалентов является равноценным. В дальнейшем будем использовать в основном источник ЭДС.

 Эквивалентность источников обеспечивается при равенстве напряжений при холостом ходе и равенстве токов при коротком замыкании.

РАДИОПЕРЕДАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА Классификация. Основные показатели. Получение модулированных колебаний большой мощности. Борьба с паразитными колебаниями. Сложение мощностей. Обеспечение быстрой перестройки передатчика, установка и стабилизация частоты. Управление, блокировка, сигнализация, конструктивные особенности передатчиков. Современные радиопередающие устройства разных конструктивных исполнений. Современные тенденции и проблемы передатчиков.
Параллельная работа синхронного генератора с сетью