 |
Потенциальная диаграмма (на примере, в общем виде). Область применения
|
|
|
|
Внешняя характеристика источника постоянной ЭДС. Влияние внутреннего сопротивления источника на ее внешнюю характеристику.
Источники – устройства, которые разделяют заряды. Они преобразуют химическую, механическую и другие виды энергии в электрическую энергию.
Источники характеризуются величиной и направлением электродвижущей силы, а также величиной внутреннего сопротивления.
Электродвижущая сила обозначается следующим образом: 
, 
.
Сопротивление участка цепи обозначается следующим образом: 
, 
.
Разность потенциалов и напряжение обозначаются следующим образом: 
, 
.
Внешняя характеристика источника ЭДС показывает зависимость напряжения на концах источника (между его выводами) о тока 
, протекающем в источнике 
.
Чем больше внутреннее сопротивление, тем больше падение напряжения в источнике, и соответственно меньше итоговое напряжение. При 
источник ЭДС становиться идеальным и его 
Работа источника постоянной ЭДС в качестве генератора и аккумулятора. Обобщенный закон Ома.
Определение источника ЭДС в качестве генератора или аккумулятора происходит по следующей схеме. Если при обходе контура в положительном направлении тока положительное направление ЭДС совпадает с движением тока (т.е. то входил в «минус» клеймо, а выходит в «плюс»), то источник ЭДС работает в режиме генератора. Если направление ЭДС и тока не совпадают, то источник работает в режиме аккумулятора.
Обобщенный закон Ома для любой ветви с источником ЭДС (но без источника тока) с суммарным сопротивлением и ЭДС записывается как 
Режимы работы электрических цепей. Определение ЭДС и внутреннего сопротивления из опытов холостого хода (XX) и короткого замыкания (КЗ).
|
|
|
Режим работы электрической цепи определяется изменениями параметров пассивного двухполюсника (т.е. только группы приемников, при отсутствии источников), в общем случае величиной сопротивления нагрузки 
. При анализе электрической цепи рассматривают следующие режимы работы: холостого хода, номинальный, короткого замыкания и согласованный.
Работа активного двухполюсника (источника тока с внутренним сопротивлением) под нагрузкой определяется его вольт-амперной (внешней) характеристикой, уравнение которой запишется в виде
Эта вольт-амперная характеристика строится по двум точкам, соответствующим режимам холостого хода и короткого замыкания.
Режим холостого хода. В этом режиме отключается от источника питания. В этом случае ток в нагрузке становится равным нулю, и как следует из соотношения напряжение на зажимах 
становится равным ЭДС и называется напряжением холостого хода 
Режим короткого замыкания. В этом режиме ключ SA в схеме электрической цепи замкнут, а сопротивление 
. В этом случае напряжение на зажимах становится равным нулю, т.к. 
, а уравнение вольт-амперной характеристики можно записать в виде 
.
Значение тока короткого замыкания 
соответствует точке 2 на вольт-амперной характеристике
Анализ этих двух режимов показывает, что при расчете электрических цепей параметры активного двухполюсника и 
могут быть определены по результатам режимов холостого хода и короткого замыкания: 
, 
Номинальный режим источника характеризуется тем, что напряжение, ток и мощность его соответствуют тем значениям, на которые он рассчитан заводом.
Согласованный режим – это режим, при котором источник отдает в приемник максимальную мощность. Для достижения данного режима работы источника необходимо подобрать величину сопротивления приемника равным сопротивлению источника.
|
|
|
Потенциальная диаграмма (на примере, в общем виде). Область применения
Потенциальная диаграмма – график распределения потенциала вдоль участка цепи или замкнутого контура. По оси абсцисс откладывают величины сопротивлений, суммируя их. По оси ординат откладывают потенциалы точек цепи. Потенциал какой-нибудь одной точки можно принять за ноль и относительно него определять потенциалы других точек цепи.
Потенциальная диаграмма графически иллюстрирует распределение потенциала вдоль замкнутого контура цепи. На диаграмме можно определить нужное напряжение как разность потенциалов, оценить наибольшее напряжение.
|
|
|
