1. Ідеальний джерело напруги [ правити | правити код ]
2. Реальний джерело напруги [ правити | правити код ]

Матеріал з Вікіпедії - вільної енциклопедії

джерело ЕРС (Ідеальне джерело напруги) - двухполюсник , напруга на затискачах якого не залежить від струму, що протікає через джерело і так само його ЕРС. ЕРС джерела може бути задана або постійним, або як функція часу, або як функція від зовнішнього керуючого впливу. У найпростішому випадку ЕРС визначена як константа, зазвичай позначається буквою E {\ displaystyle {\ mathcal {E}}} .

Ідеальний джерело напруги [ правити | правити код ]

Напруга на висновках ідеального джерела напруги не залежить від навантаження U = E = const {\ displaystyle U = {\ mathcal {E}} = {\ text {const}}} . Струм визначається тільки опором зовнішнього ланцюга R {\ displaystyle R} :

I = U R. {\ Displaystyle I = {\ frac {U} {R}}.}

Модель ідеального джерела напруги використовується для представлення реальних електронних компонентів у вигляді еквівалентних схем. Власне, ідеальне джерело напруги (джерело ЕРС) є фізичною абстракцією, оскільки при прагненні опору навантаження до нуля R → 0 {\ displaystyle R \ rightarrow 0} віддається ток і електрична потужність необмежено зростають, що суперечить фізичній природі джерела.

Реальний джерело напруги [ правити | правити код ]

У реальності будь-яке джерело напруги має внутрішнім опором r {\ displaystyle r} . Слід зазначити, що внутрішній опір - це виключно конструктивну властивість джерела. Еквівалентна схема реального джерела напруги являє собою послідовне включення ідеального джерела ЕРС E {\ displaystyle {\ mathcal {E}}} і внутрішнього опору r {\ displaystyle r} .

На малюнку 3 наведені навантажувальні характеристики ідеального джерела напруги (синя лінія) і реального джерела напруги (червона лінія).

E = U r + U R, {\ displaystyle {\ mathcal {E}} = U_ {r} + U_ {R},}

де

U r = I ⋅ r, {\ displaystyle U_ {r} = I \ cdot r,} - падіння напруги на внутрішньому опорі; U R = I ⋅ R, {\ displaystyle U_ {R} = I \ cdot R,} - падіння напруги на навантаженні.

При короткому замиканні R = 0 {\ displaystyle R = 0} вся потужність джерела енергії розсіюється на його внутрішньому опорі. У цьому випадку струм короткого замикання I sc {\ displaystyle I _ {\ text {sc}}} буде максимальний. Знаючи напругу холостого ходу U xx {\ displaystyle U _ {\ text {xx}}} і струм короткого замикання, можна обчислити внутрішній опір джерела напруги:

r = U xx I sc. {\ Displaystyle r = {\ frac {U _ {\ text {xx}}} {I _ {\ text {sc}}}}.}

За допомогою моделі джерела напруги добре описуються хімічні джерела струму , батарейки , гальванічні елементи , Колекторні генератори постійного струму з паралельним збудженням і побутові електромережі для малопотужних споживачів.

Розрізняють джерело постійного і змінного напруги, а також джерело напруги, керовані напругою (ІНУН) і джерела напруги, керовані струмом (інут).

Існують різні варіанти позначень джерела напруги. Найбільш часто зустрічається позначення (a). Варіант (c) встановлюється ГОСТ [1] і IEC [2] . Стрілка в гуртку вказує на позитивну клему на виході джерела. При виборі позначення потрібно бути обачним і використовувати пояснення, щоб не допускати плутанини з джерелами струму (B), який позначений так в статті «Джерело струму».

Щоб визначити, який полюс джерела постійної напруги є позитивним, а який - негативним, використовуються спеціальні «полюсоіскателі», дія яких заснована на явищі електролізу . Полюсоіскатель являє собою скляну ампулу, заповнену розчином кухонної солі з добавкою фенолфталеина . В ампулу зовні введені електроди. При підключенні до електродів джерела напруги починається електроліз: на негативному полюсі йде виділення водню і утворюється лужне середовище. Через наявність лугу фенолфталеин змінює своє забарвлення - червоніє, по червоній забарвленні у електрода і судять про те, що він з'єднаний з негативним полюсом джерела напруги [3] .

1. ↑ ГОСТ 2.721-74 Єдина система конструкторської документації. Позначення умовні графічні в схемах. Позначення загального застосування.
2. ↑ IEC 617-2: 1996. Graphical symbols for diagrams - Part 2: Symbol elements, qualifying symbols and other symbols having general application
3. ↑ Елементарний підручник фізики / Под ред. Г. С. Ландсберг . - 13-е изд .. - М.: ФИЗМАТЛИТ , 2003. - Т. 2. Електрика і магнетизм. - С. 151,152,465.

• Електротехніка: Учеб. для вузів / А. С. Касаткін, М. В. Немцов.- 7-е изд., Стер.- М .: Вища. шк., 2003.- 542 с .: іл. ISBN 5-06-003595-6
• Бессонов Л. А. Теоретичні основи електротехніки. Електричні кола. - М.: Гардарики, 2002. - 638 с. - ISBN 5-8297-0026-3 .