1.3 Источники электрической энергии

Источники образуют активную часть схемы. В реальных источниках внутреннее сопротивление имеет значение от 0 до , конечным значениям которого соответствуют идеальные источники напряжения и тока.

Источник ЭДС (напряжения) (Схема Тевенена)

Это источник, напряжения на внешних зажимах которого в идеальном случае не зависит от сопротивления внешней цепи. Внутри источника за счёт сторонних сил вырабатывается ЭДС (работа, затрачиваемая сторонними силами на перемещение единичного положительного заряда от зажима с меньшим потенциалом к зажиму с б´ольшим потенциалом.

PIC

Для рельного источника ЭДС электрическая схема иная.

PIC PIC

На основании закона Ома для полной цепи

     ----E------
I =  R    + R   ;
       вн     н
U  =  IR   =  E  − I R        – вн еш н яя ха ра ктер и-
         н             вн     ст ика  исто чн ик а

Внутреннее сопротивление Rвн учитывает потери энергии внутри источника при преобразовании энергии.

Источник тока (Схема Нортона)

Это источник, ток которого в идеальном случае не зависит от сопротивления внешней цепи.

PIC
PIC PIC

Используя уравнение внешней характеристики источника ЭДС, получим:

     -E---   -U---                            – вн еш ня я ха рак тер и-
I =  R    −  R    =  J  − g вн ⋅ U = J  −  Iвнсти ка и сточ ни ка то ка.
       вн      вн
Iвн – ток утечки (за счёт потерь в источнике).

Для идеального источника тока (gвн = 0) невозможен режим холостого хода (ХХ).

При анализе схем возможны замены источников друг на друга.


PIC

Рис. 1.8:


 J =  E ∕R  вн;  gвн =  1 ∕R вн;

E  =  J ∕gвн;   R вн =  1 ∕gвн.