Что такое внешняя характеристика источника
Что такое внешняя характеристика источника
§ 49. Внешняя характеристика источников питания
Внешняя характеристика источников питания (сварочного трансформатора, выпрямителя и генератора)- это зависимость напряжения на выходных зажимах от величины тока нагрузки. Зависимость между напряжением и током дуги в установившемся (статическом) режиме называется вольт-амперной характеристикой дуги.
Внешние характеристики источников питания сварочной дуги показаны на рис. 59. Внешние характеристики сварочных генераторов, показанные на рис. 59 (кривые 1 и 2), являются падающими.
Для обеспечения стабильного горения дуги необходимо, чтобы характеристика сварочной дуги пересекалась с характеристикой источника питания (рис. 60).
На рис. 60,6 показаны падающие характеристики 1 и 2 источника питания при жесткой характеристике дуги 3, наиболее приемлемой при ручной дуговой сварке.
Повышение напряжения холостого хода источника переменного тока приводит к снижению косинуса «фи». Иначе говоря, увеличение напряжения холостого хода снижает коэффициент полезного действия источника питания.
Источник питания для ручной дуговой сварки плавящимся электродом и автоматической сварки под флюсом должен иметь падающую внешнюю характеристику. Жесткая характеристика источников питания (рис. 59, кривая 3) необходима при выполнении сварки в защитных газах (аргоне, углекислом газе, гелии) и некоторыми видами порошковых проволок, например СП-2. Для сварки в защитных газах применяются также источники питания с пологовозрастающими внешними характеристиками (рис. 59, кривая 4).
Внешняя характеристика источника ЭДС
Этому уравнению соответствует внешняя характеристика источника ЭДС (рис. 1). построенная по двум точкам:
Очевидно, что напряжение на зажимах источника ЭДС тем больше, чем меньше его внутреннее сопротивление.
В идеальном источнике ЭДС R0=0, U=E (напряжение не зависит от величины нагрузки). Однако не всегда при анализе и расчете цепи источник электрической энергии удобно представлять в качестве источника ЭДС. Если внутреннее сопротивление источника значительно превышает внешнее сопротивление цепи, что, например, имеет место в электронике, то получим, что ток в цепи I=U/(R+R0) и при R0>>R практически не зависит от сопротивления нагрузки. В этом случае источник энергии представляют в качестве источника тока.
Разделим уравнение (1) на R0 (2):
Для идеального источника тока Rс = ∞. Вольтамперные характеристики реального и идеального источников тока показаны на рис. 3.
Режимы работы источника
Источник может работать в следующих режимах:
3. Режим короткого замыкания. Сопротивление внешней по отношению к источнику цепи равно нулю. Ток источника ограничивается только его внутренним сопротивлением. Из уравнения (1) при U=0 получаем I = Iкз = U / R0. Для уменьшения потерь энергии в источнике ЭДС R0 должно быть возможно меньшим, а в идеальном источнике R0 = 0. С учетом этого Iкз >> Iном и является недопустимым для источника.
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Просто пройдите по ссылке и подключитесь к каналу.
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Что такое внешняя характеристика источника
В цепях переменного тока, также как в цепях постоянного, должны действовать источники электрической энергии. Отличие этих источников заключается лишь в том, что создаваемые ими ЭДС или токи являются синусоидальными функциями времени.
На электрических схемах они изображаются точно также как источники постоянного тока, но стрелки в условном обозначении указывают направление принятое за положительное.
Также как на постоянном токе, реальный источник может быть представлен двумя эквивалентными схемами с источником ЭДС или с источником тока. Внутреннее сопротивление, проводимость и параметры источников связаны между собой отношениями
формально идентичными соответствующим выражениям для источников постоянного тока. ЭДС и ток внутренних источников соответствуют напряжению на выходе в режиме холостого хода и току в режиме короткого замыкания.
Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из реального источника и нагрузки общего вида (рис. 2). Ток в нагрузке по закону Ома можно определить из выражения
Отсюда, падение напряжения в нагрузке
Модуль комплексного относительного тока или просто относительный ток можно получить, определив модуль знаменателя выражения (5) из выражения для комплексного относительного сопротивления, в виде
Из выражения (2) с учетом (6) относительное напряжение в нагрузке будет
Таким образом, из выражений (8) и (9) можно определить диапазоны относительных сопротивлений, при которых относительный ток и напряжение будут больше единицы в виде
Рассмотрим вопрос о полной или кажущейся мощности в нагрузке. Эта величина не имеет такого физического смысла как активная и реактивная мощность, но с ее помощью можно оценить предельно возможную мощность устройства. Полная мощность представляет собой произведение тока и напряжения, поэтому из выражений (6) и(7) ее можно записать в относительных единицах в виде
Из проведенного анализа внешних характеристик реальных источников электрической энергии можно сделать следующие выводы:
Что такое внешняя характеристика реального источника тока
Внешняя характеристика источника ЭДС
Внешняя характеристика источника ЭДС – это график, который показывает, как меняется напряжение на нагрузке в зависимости от тока нагрузки. На рис.8 показан график с числовыми значениями, соответствующими примеру 4, рассмотренному ниже.
Рис.8. График внешней характеристики источника ЭДС
Из графика видно, что с ростом тока, потребляемого от источника, напряжение на нагрузке падает. Чтобы понять причину этого явления преобразуем формулу закона Ома для полной цепи:
Рассмотрим последнюю формулу. Видно, что напряжение Uн на нагрузке источника (и на его клеммах) меньше чем величина ЭДС источника на величину потери напряжения внутри источника.
Уменьшение напряжения с ростом тока объясняется тем, что при увеличении тока растет произведение
. Это произведение – потеря напряжения на внутреннем сопротивлении источника ЭДС.
Правила построения графиков
1. Размер осей не менее 5 на 6 см.
2. Оси должны быть обозначены соответствующей буквой, должно быть ясно, какая величина отложена вдоль оси. Необходимо указать размерность величин, отображаемых по осям См. рис. 8. В данном случае по вертикальной оси отложено напряжение U, измеряемое в вольтах, а по горизонтальной оси – ток I, измеряемый в амперах.
3. Масштаб следует выбирать так, чтобы график использовал всю площадь, ограниченную осями. Отметки масштаба ставятся через каждый сантиметр
(не через клетку).
Цифра масштаба выбирается произвольно, но должна быть «круглой», например 20 Вольт в см. Недопустимы отметки масштаба с нецелыми числами.
4. Под графиком должна быть подпись, поясняющая его назначение, в данном случае: “Внешняя характеристика источника ЭДС”.
Любой график, в частности этот, обеспечивает наглядность характера изменения величины и позволяет без вычислений получить массу промежуточных значений исходной величины.
Пример 4. Построение графика внешней характеристики
Построить внешнюю характеристику для источника с параметрами:
График внешней характеристики является прямой линией. Её можно построить по двум точкам. Определим координаты этих точек:
Таким образом, координаты этой точки: 3 вольта по вертикальной оси и ноль ампер – по горизонтальной.
2) короткое замыкание
Координаты второй точки: ток равен 3А, напряжение равно нулю.
Отметив на осях координат точки, соответствующие полученным значениям и соединим их прямой линией. График, построенный по результатам вычислений, показан на рис.8.
Источник напряжения и источник тока
В теории электрических цепей используют понятия идеальные источники электрической энергии: источник напряжения и источник тока.
Им приписывают следующие свойства:
Источник напряжения представляет собой активный элемент с двумя зажимами, напряжение на котором не зависит от тока, проходящего через источник
Рис.2. Идеальный источник напряжения и
его вольтамперная характеристика(BAX).
Предполагается, что внутри идеального источника напряжения пассивные сопротивление, индуктивность и емкость отсутствуют и, следовательно, прохождение тока не вызывает падения напряжения.
Упорядоченное перемещение положительных зарядов в источнике напряжения от меньшего потенциала к большему возможно за счет работа сторонних сил, которые присущи источнику.
Величина работы, производимой данными сторонними силами по перемещению единицы положительного заряда от отрицательного полюса источника напряжения к положительному по полюсу, называется электродвижущей силой (э.д.с.) источника и обозначается e(t).
На рис.2(а) указано направление напряжения на зажимах идеального источника, которое всегда равно э.д.с. источника по величине и противоположно ей по направлению.
Идеальный источник напряжения называют еще источником бесконечноймощности. Это — теоретическое понятие. Величина тока в пассивной цепи зависит от параметров этой цепи и e(t). Если зажимы идеального источника напряжения замкнуть накоротко, то ток цепи должен быть теоретически равен бесконечности. В действительности при замыкании зажимов источника ток имеет конечное значение, так как реальный источник обладает внутренним сопротивлением.
Обычно внутренние параметры источника конечной мощности незначительны по сравнению с параметрами внешней цепи и в не которых случаях (по условию задачи) могут вообще не учитываться. Внутреннее сопротивление источника э.д.с.(r) на схемах замещения изображается последовательно соединенным с самим источником.
Внешняя характеристика источника
Элекрические свойства источника оценивают, в частности, по его внешней вольт-амперной характеристике, т.е. зависимостью Uи = f(Iн).)
между напряжением и током на выходных клеммах источника, получаемой при плавном изменении нагрузки или Uи = Uо — Iнb (рис.1.3,а). Коэффициент b определяет форму и угол наклона внешней характеристики источника. Он может задаваться как внутренним сопротивлением источника, так и коэффициентом обратной связи по току.
Рис.1.3. Формы внешних характеристик источников питания
У параметрических сварочных источников питания внешняя характеристика определяется внутренним сопротивлением (zи) т.е. b= zи. Тогда уравнение внешней характеристики примет вид:
С ростом тока напряжение источника снижается. Такой источник может работать в режиме холостого хода (точка 1), при этом его напряжение равноUо,
а ток Iо = 0. В режиме нагрузки (точка 2) его напряжение Uи ниже, чем при холостом ходе. В режиме короткого замыкания (точка 3) напряжение на выходе источника Uи
=
0
,
режим характеризуют током короткого замыкания Iк
.
.
Различают пологопадающие (I) и крутопадающие (II) внешние характеристики. Поскольку представление о крутизне характеристики достаточно субъективно, условимся считать крутопадающей характеристику источника с внутренним сопротивлением zи>
В общем случае характеристики источника являются нелинейными, поэтому полезно ввести понятие дифференциального сопротивления. Дифференциальное coпpoтивление rи источника представляет собой частную производную напряжения источника по току
в данной точке В статической характеристики, т.е. предел отношения приращения напряжения к соответствующему приращению тока. В геометрическом смысле дифференциальное сопротивление соответствует тангенсу угла между касательной, проведенной к внешней характеристике в точке В и осью токов,
При возрастающей характеристике rи > 0,
при жесткой rи =0, при падающей, rи
Дата добавления: 2014-12-04 ; ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник тока: идеальный и реальный
Источник тока (ИТ) можно рассматривать как электронное устройство, которое подает во внешнюю схему электрический ток, не зависящий от напряжения на элементах схемы и на нем самом.
Представим себе, что мы хотим передать 100% мощности от источника питания к нагрузке. Это есть передача энергии.
Чтобы доставить 100% мощности от источника к нагрузке, необходимо распределить сопротивление в цепи таким образом, чтобы нагрузка получила эту мощность. Этот процесс называется расщеплением токов.
Ток всегда идет по кратчайшему пути, выбирая себе маршрут с наименьшим сопротивлением. Поэтому в нашем случае мы должны организовать источник и нагрузку таким образом, чтобы первый имел гораздо более высокое сопротивлением, чем вторая.
Это является гарантией того, что ток поступит от источника к нагрузке. Вот почему мы используем в этом примере идеальный источник тока, имеющий бесконечное внутреннее сопротивление. Это обеспечивает протекание тока от ИТ по кратчайшему пути, то есть через нагрузку.
Поскольку Rвн источника бесконечно велико, выходной ток от него не изменится (несмотря на изменение значения сопротивления нагрузки). Ток будет всегда стремиться протекать через бесконечное сопротивление ИТ в сторону нагрузки, имеющей относительно низкое сопротивление. Это демонстрирует график выходного тока идеального источника.
При бесконечно большом внутреннем сопротивлении ИТ любые изменения значения сопротивления нагрузки не оказывают никакого влияния на величину тока, протекающего во внешней цепи идеального источника.
Бесконечное сопротивление является доминирующим в цепи и не позволяет изменяться току (несмотря на колебания сопротивления нагрузки).
Давайте рассмотрим схему с идеальным источником тока, показанную ниже.
Теперь давайте рассмотрим схему с реальным ИТ (как показано ниже).
Этот источник имеет сопротивление 10 МОм, которое является достаточно высоким, чтобы обеспечить ток, очень близкий к полному значению источника 100 мА, однако в данном случае ИТ не отдаст 100% своей мощности.
Это происходит потому, что внутреннее сопротивление источника будет отбирать некоторую часть тока, вследствие чего появляется определенная его утечка.
Она может быть рассчитана с использованием конкретного расщепления.
Источник выдает 100 мА. Этот ток затем разделяется между сопротивлениями 10 МОм источника и 8Ω нагрузки.
Внешняя характеристика источника электрической энергии
«. Внешняя характеристика источника электрической энергии — зависимость между электрическим напряжением на выводах источника электрической энергии и электрическим током в нем. «
Источник:
(утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3-ст)
Смотреть что такое «Внешняя характеристика источника электрической энергии» в других словарях:
внешняя характеристика (источника электрической энергии) — 121 внешняя характеристика (источника электрической энергии) Зависимость между электрическим напряжением на выводах источника электрической энергии и электрическим током в нем Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Внешняя характеристика (источника электрической энергии) — 1. Зависимость между электрическим напряжением на выводах источника электрической энергии и электрическим током в нем Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий … Телекоммуникационный словарь
внешняя характеристика электротехнического изделия — (устройства) Зависимость напряжения на выводах электротехнического изделия (устройства) от тока, протекающего через нагрузку, подключенную к этим выводам. [ГОСТ 18311 80] внешняя характеристика Зависимость между электрическим напряжением на… … Справочник технического переводчика
Виды источников
Существует несколько видов устройств для выработки тока, каждый из которых имеет свои основные показатели, характеристики и особенности, приведённые в следующей таблице:
| Вид источника | Характеристики источника тока |
| Механический | Специальное устройство (генератор) обеспечивает трансформацию механической энергии в электрическую. В настоящее время большое количество тока производится именно с помощью механических источников. |
| Тепловой | В основу работы агрегатов заложен принцип переработки тепловой энергии в электрическую. Такое преобразование происходит благодаря разности температур контактирующих между собой полупроводников. В настоящее время разработаны источники тока, тепловая энергия в которых вырабатывается благодаря распаду радиоактивных элементов. |
| Химический | Химические варианты можно условно разделить на 3 группы – гальванические, аккумуляторы и тепловые. |
· Гальванический элемент работает посредством взаимодействия 2-х разных металлов, помещенных в электролит.
· Аккумуляторы – устройства, которые можно несколько раз заряжать и разряжать. Существует несколько видов аккумуляторов с различными типами элементов, входящих в их состав.
Важно! Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки, которые определяются принципом использования, а также исходными показателями вырабатываемой энергии.
Механические источники
Механические агрегаты являются самыми простыми по принципу их использования и обустройства. Характеристика таких генераторов очень проста для понимания. В специальных устройствах вырабатывается энергия, которая впоследствии преобразуется в электричество. Такие приборы используются на тепловых электростанциях и гидроэлектростанциях.
Тепловые источники
Тепловые варианты источников обеспечивают уникальный принцип работы. Энергия вырабатывается благодаря образованию термопары, которая. Это означает, что на концах проводников обеспечивается расчётная разность температур, элементы взаимодействуют между собой, создавая электрическое поле.
Обратите внимание! Радиоактивные термопары используют в космической промышленности. Эффективность такого использования возможна благодаря долгому сроку службы и эффективным показателям вырабатываемой мощности.
В результате подобного движения заряженных частиц от горячей части проводника к холодной возникает электроток. При этом, чем больше разница температур, тем выше показатель результативной энергии. На практике термопары нередко входят в состав измерительных приборов.
Световые источники
Световые устройства ля выработки электроэнергии считаются самыми экологичными, эффективными и относительно дешевыми. Специальная панель из полупроводников поглощает световые частицы, которые при таком взаимодействии выдают определенное напряжение.
При этом, световые панели имеют небольшой показатель КПД – 15 %. Панели такого типа нашли широкое применение – от бытовых приборов до инновационных разработок в космической отрасли.
Важно! Световые источники начали использоваться вместо литиевых батарей из-за высокой стоимости последних. Несмотря на то, что многие объекты промышленности требуют значительного переоснащения для перехода на световые источники, конечная экономия возникает уже на первичных этапах эксплуатации.
Химические источники
В данную группу входит 3 основных устройства, отличающиеся строением и принципом работы:
Важно! Химико-тепловые устройства требуют первоначального нагрева до 500–600 °С, чтобы активизировать твердый электролит.
В каждой сфере промышленности используется собственный вариант с конкретными параметрами. В бытовых условиях применяются, в основном, батарейки; в производственной – аккумуляторы.
Конструкция
Конструкция элемента влияет на принцип его работы. Каждый источник, который выдает электрический ток, имеет определенную конструкцию:
Механический принцип устройства
Тепловое устройство
Важно! Подобная конструкция помогает точно понять, как образуется энергия, которая впоследствии преобразуется в ток. Каждый вариант строения обычно заключен в специальный корпус из диэлектрического материала.
Что такое внешняя характеристика реального источника тока
Внешняя характеристика источника ЭДС
Внешняя характеристика источника ЭДС – это график, который показывает, как меняется напряжение на нагрузке в зависимости от тока нагрузки. На рис.8 показан график с числовыми значениями, соответствующими примеру 4, рассмотренному ниже.
Рис.8. График внешней характеристики источника ЭДС
Из графика видно, что с ростом тока, потребляемого от источника, напряжение на нагрузке падает. Чтобы понять причину этого явления преобразуем формулу закона Ома для полной цепи:
Рассмотрим последнюю формулу. Видно, что напряжение Uн на нагрузке источника (и на его клеммах) меньше чем величина ЭДС источника на величину потери напряжения внутри источника.
Уменьшение напряжения с ростом тока объясняется тем, что при увеличении тока растет произведение
. Это произведение – потеря напряжения на внутреннем сопротивлении источника ЭДС.
Правила построения графиков
1. Размер осей не менее 5 на 6 см.
2. Оси должны быть обозначены соответствующей буквой, должно быть ясно, какая величина отложена вдоль оси. Необходимо указать размерность величин, отображаемых по осям См. рис. 8. В данном случае по вертикальной оси отложено напряжение U, измеряемое в вольтах, а по горизонтальной оси – ток I, измеряемый в амперах.
3. Масштаб следует выбирать так, чтобы график использовал всю площадь, ограниченную осями. Отметки масштаба ставятся через каждый сантиметр
(не через клетку).
Цифра масштаба выбирается произвольно, но должна быть «круглой», например 20 Вольт в см. Недопустимы отметки масштаба с нецелыми числами.
4. Под графиком должна быть подпись, поясняющая его назначение, в данном случае: “Внешняя характеристика источника ЭДС”.
Любой график, в частности этот, обеспечивает наглядность характера изменения величины и позволяет без вычислений получить массу промежуточных значений исходной величины.
Пример 4. Построение графика внешней характеристики
Построить внешнюю характеристику для источника с параметрами:
График внешней характеристики является прямой линией. Её можно построить по двум точкам. Определим координаты этих точек:
Таким образом, координаты этой точки: 3 вольта по вертикальной оси и ноль ампер – по горизонтальной.
2) короткое замыкание
Координаты второй точки: ток равен 3А, напряжение равно нулю.
Отметив на осях координат точки, соответствующие полученным значениям и соединим их прямой линией. График, построенный по результатам вычислений, показан на рис.8.
Источник тока: идеальный и реальный
Представим себе, что мы хотим передать 100% мощности от источника питания к нагрузке. Это есть передача энергии.
Чтобы доставить 100% мощности от источника к нагрузке, необходимо распределить сопротивление в цепи таким образом, чтобы нагрузка получила эту мощность. Этот процесс называется расщеплением токов.
Ток всегда идет по кратчайшему пути, выбирая себе маршрут с наименьшим сопротивлением. Поэтому в нашем случае мы должны организовать источник и нагрузку таким образом, чтобы первый имел гораздо более высокое сопротивлением, чем вторая.
Это является гарантией того, что ток поступит от источника к нагрузке. Вот почему мы используем в этом примере идеальный источник тока, имеющий бесконечное внутреннее сопротивление. Это обеспечивает протекание тока от ИТ по кратчайшему пути, то есть через нагрузку.
Поскольку Rвн источника бесконечно велико, выходной ток от него не изменится (несмотря на изменение значения сопротивления нагрузки). Ток будет всегда стремиться протекать через бесконечное сопротивление ИТ в сторону нагрузки, имеющей относительно низкое сопротивление. Это демонстрирует график выходного тока идеального источника.
При бесконечно большом внутреннем сопротивлении ИТ любые изменения значения сопротивления нагрузки не оказывают никакого влияния на величину тока, протекающего во внешней цепи идеального источника.
Бесконечное сопротивление является доминирующим в цепи и не позволяет изменяться току (несмотря на колебания сопротивления нагрузки).
Давайте рассмотрим схему с идеальным источником тока, показанную ниже.
Теперь давайте рассмотрим схему с реальным ИТ (как показано ниже).
Этот источник имеет сопротивление 10 МОм, которое является достаточно высоким, чтобы обеспечить ток, очень близкий к полному значению источника 100 мА, однако в данном случае ИТ не отдаст 100% своей мощности.
Это происходит потому, что внутреннее сопротивление источника будет отбирать некоторую часть тока, вследствие чего появляется определенная его утечка.
Она может быть рассчитана с использованием конкретного расщепления.
Источник выдает 100 мА. Этот ток затем разделяется между сопротивлениями 10 МОм источника и 8Ω нагрузки.
Несложным расчетом можно определить, какая часть тока протекает через нагрузочное сопротивление 8Ω
Хотя физически идеальных источников тока не существует, они служат в качестве модели для построения реальных ИТ, близких к ним по своим характеристикам.
На практике используются различные виды источников тока, отличающиеся схемотехническими решениями. Простейшим ИТ может служить схема источника напряжения с подключенным к нему резистором. Такой вариант называется резистивным.
Источник тока очень хорошего качества можно построить на транзисторе. Существует также дешевый серийный источник тока на полевом транзисторе, представляющий собой всего лишь ПТ с p-n переходом и затвором, соединенным с истоком.
Внешняя характеристика источника
Элекрические свойства источника оценивают, в частности, по его внешней вольт-амперной характеристике, т.е. зависимостью Uи = f(Iн).)
между напряжением и током на выходных клеммах источника, получаемой при плавном изменении нагрузки или Uи = Uо — Iнb (рис.1.3,а). Коэффициент b определяет форму и угол наклона внешней характеристики источника. Он может задаваться как внутренним сопротивлением источника, так и коэффициентом обратной связи по току.
Рис.1.3. Формы внешних характеристик источников питания
У параметрических сварочных источников питания внешняя характеристика определяется внутренним сопротивлением (zи) т.е. b= zи. Тогда уравнение внешней характеристики примет вид:
С ростом тока напряжение источника снижается. Такой источник может работать в режиме холостого хода (точка 1), при этом его напряжение равноUо,
а ток Iо = 0. В режиме нагрузки (точка 2) его напряжение Uи ниже, чем при холостом ходе. В режиме короткого замыкания (точка 3) напряжение на выходе источника Uи
=
0
,
режим характеризуют током короткого замыкания Iк
.
.
Различают пологопадающие (I) и крутопадающие (II) внешние характеристики. Поскольку представление о крутизне характеристики достаточно субъективно, условимся считать крутопадающей характеристику источника с внутренним сопротивлением zи>
В общем случае характеристики источника являются нелинейными, поэтому полезно ввести понятие дифференциального сопротивления. Дифференциальное coпpoтивление rи источника представляет собой частную производную напряжения источника по току
в данной точке В статической характеристики, т.е. предел отношения приращения напряжения к соответствующему приращению тока. В геометрическом смысле дифференциальное сопротивление соответствует тангенсу угла между касательной, проведенной к внешней характеристике в точке В и осью токов,
При возрастающей характеристике rи > 0,
при жесткой rи =0, при падающей, rи
Дата добавления: 2014-12-04 ; ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник напряжения и источник тока
В теории электрических цепей используют понятия идеальные источники электрической энергии: источник напряжения и источник тока.
Им приписывают следующие свойства:
Источник напряжения представляет собой активный элемент с двумя зажимами, напряжение на котором не зависит от тока, проходящего через источник
Рис.2. Идеальный источник напряжения и
его вольтамперная характеристика(BAX).
Предполагается, что внутри идеального источника напряжения пассивные сопротивление, индуктивность и емкость отсутствуют и, следовательно, прохождение тока не вызывает падения напряжения.
Упорядоченное перемещение положительных зарядов в источнике напряжения от меньшего потенциала к большему возможно за счет работа сторонних сил, которые присущи источнику.
Величина работы, производимой данными сторонними силами по перемещению единицы положительного заряда от отрицательного полюса источника напряжения к положительному по полюсу, называется электродвижущей силой (э.д.с.) источника и обозначается e(t).
На рис.2(а) указано направление напряжения на зажимах идеального источника, которое всегда равно э.д.с. источника по величине и противоположно ей по направлению.
Идеальный источник напряжения называют еще источником бесконечноймощности. Это — теоретическое понятие. Величина тока в пассивной цепи зависит от параметров этой цепи и e(t). Если зажимы идеального источника напряжения замкнуть накоротко, то ток цепи должен быть теоретически равен бесконечности. В действительности при замыкании зажимов источника ток имеет конечное значение, так как реальный источник обладает внутренним сопротивлением.
Обычно внутренние параметры источника конечной мощности незначительны по сравнению с параметрами внешней цепи и в не которых случаях (по условию задачи) могут вообще не учитываться. Внутреннее сопротивление источника э.д.с.(r) на схемах замещения изображается последовательно соединенным с самим источником.
Рис.3. Источник напряжения конечной мощности.
Источник тока представляет собой активный элемент, ток которого не зависит от напряжения на его зажимах.
Рис.4. Идеальный источник тока и его вольтамперная характеристика.
Предполагается, что внутренне сопротивление идеального источника тока равно бесконечности, и поэтому параметры внешней цепи, от которых зависит напряжение на зажимах источника тока, не влияют на ток источника.
При увеличении напряжения внешней цепи, присоединенной к источнику тока, напряжение на его зажимах, и следовательно, мощность возрастают. Поэтому идеальный источник тока теоретически так же рассматривается как источник бесконечной мощности.
Источник тока конечной мощности изображен на рис.5. g – внутренняя проводимость источника. Она характеризует внутренние параметры источника и ограничивает мощность, отдаваемую в цепь.
Рис.5. Источник тока конечной мощности.
Часто при решении задач методом эквивалентных преобразований возникает необходимость заменить реальный источник напряжения эквивалентным источником тока или наоборот. Преобразование осуществляется по схеме и формулам рис.6.
Рис.6. Преобразования источников конечной мощности.
Сопротивление.
Сопротивлением называется идеализированный элемент цепи в котором происходит необратимый процесс преобразования электрической энергии в тепловую.
Кроме того, данный термин применяется для количественной оценки величины, равной отношению напряжения на данном элементе к току, проходящему через него:
Формула 2 выражает закон Ома.
Внешняя характеристика источника электрической энергии
«. Внешняя характеристика источника электрической энергии — зависимость между электрическим напряжением на выводах источника электрической энергии и электрическим током в нем. «
Источник:
(утв. Постановлением Госстандарта РФ от 09.01.2003 N 3-ст)
Смотреть что такое «Внешняя характеристика источника электрической энергии» в других словарях:
внешняя характеристика (источника электрической энергии) — 121 внешняя характеристика (источника электрической энергии) Зависимость между электрическим напряжением на выводах источника электрической энергии и электрическим током в нем Источник: ГОСТ Р 52002 2003: Электротехника. Термины и определения… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Внешняя характеристика (источника электрической энергии) — 1. Зависимость между электрическим напряжением на выводах источника электрической энергии и электрическим током в нем Употребляется в документе: ГОСТ Р 52002 2003 Электротехника. Термины и определения основных понятий … Телекоммуникационный словарь
внешняя характеристика электротехнического изделия — (устройства) Зависимость напряжения на выводах электротехнического изделия (устройства) от тока, протекающего через нагрузку, подключенную к этим выводам. [ГОСТ 18311 80] внешняя характеристика Зависимость между электрическим напряжением на… … Справочник технического переводчика