1.2 Активные элементы цепей

/

В теории электрических цепей используют так называемые расчетные источники: источники ЭДС и источники тока. При этом используют понятие идеального и реального источников.

Под идеальным источником ЭДС понимают источник, напряжение на зажимах которого не зависит от протекающего через него тока.

Полагают, что внутри такого источника пассивные элементы отсутствуют и его внутреннее сопротивление равно нулю.

Идеальный источник ЭДС

Рисунок 1.1 – Идеальный источник ЭДС, (а) схематическое изображение; (б) график зависимости напряжения на зажимах источника от протекающего по нему тока

Схематическое изображение такого источника показано на рисунке 1.1,а, а зависимость напряжения на зажимах источника от протекающего по нему тока на рисунке 1.1,б.

Стрелка внутри кружка направлена к более высокому потенциалу.

Реальный источник ЭДС отличается от идеального наличием внутреннего сопротивления. Его схематическое изображение показано на рисунке 1.2,а, а зависимость выходного напряжения от тока на рисунке 1.2,б.

Реальный источник ЭДС

Рисунок 1.2 – Реальный источник ЭДС, (а) схематическое изображение; (б) график зависимости выходного напряжения от тока

Если под действием ЭДС Е через источник протекает ток I, то напряжение на его зажимах U=E-IRвн и с ростом тока падает.

Под идеальным источником тока понимают источник, ток которого не зависит от сопротивления нагрузки, к которой он подключен.

Внутреннее сопротивление такого источника бесконечно велико. Реальный источник тока отличается от идеального конечной величиной внутреннего сопротивления.

Схематические изображения идеального и реального источников тока показаны на рисунке 1.3,а и 1.3,б соответственно.

Схематическое изображение источника тока

Рисунок 1.3 – Схематическое изображение источника тока: (а) идеального; (б) реального

Какой из двух расчетных схем пользоваться, совершенно безразлично. Для перехода от реального источника тока к реальному источнику ЭДС необходимо найти ЭДС эквивалентного источника Е=J•Rвн и последовательно включить внутреннее сопротивление Rвн.

Рассмотрим пример: источник тока дает ток J = 40А. Шунтирующее его сопротивление Rвн = 3Ом. Преобразовать в эквивалентный источник ЭДС.

ЭДС Е= J•Rвн= 40𔅗=120В. Следовательно, параметры эквивалентной схемы (рис.2,а) таковы: Е=120В; Rвн = 3Ом.

/

Другие разделы главы 1: