5.Режимы работы активных двухполюсников (2-хпол-в)
Любую
ЭЦ с несколькими активными элементами
можно представить в виде активного
2-хпол-ка, соединенного с пассивным.
Учитывая, что пассивный 2-хпол-к можно заменить 1-м резистивным элементом, а акт. – 2-мя элементами (источником ЭДС и резистором), то в зависимости от величины сопротивления пассивного 2-хпол-ка (какое сопротивление нагрузки включено) различают следующие режимы активного 2-хпол-ка.
А
В
Активный 2-хпол-к – аккумулятор, батарейка.
Rн – сопротивление нагрузки.
Rэкв – эквивалентное сопротивление.
Режимы:
1) режим холостого хода – соответствует отсутствию тока в приемнике или нагрузке и осуществляется отключением активного 2-хпол-ка от пассивного.
2) режим короткого замыкания – соответствует подключению нагрузки, равной 0.
Должны закоротить, т.е. соединить клеммы А и В другим проводником.
Ток к.з. достигает максимально возможного значения для данного активного 2-хпол-ка.
3) номинальный режим – соответствует работе при тех токах и напряжениях, которые установлены заводом-изготовителем;
4) согласованный режим работы активного 2-хпол-ка – соответствует максимально акт. мощности, которая выделяется в пассивном 2-хпол-ке (на сопротивлении нагрузки).
Р – мощность
-
мощность, кот. выделяется в сопротивлении
нагрузки
-
режим к.з. Р = 0
-
режим х.х.;
=
0
;
-
максимальная мощность выделяется в
цепи при таком условии
При согласованном режиме мощность, выделяемая на нагрузке, равна:
Т. о. в пассивном 2-хпол-ке выделяется такая мощность.
При этом мощность, кот. выделяется источником эл. энергии, может быть найдена по следующей формуле:
;
I – ток, который протекает через источник.
6. Схемы замещения источников электрической энергии
Свойства источников электрической энергии описывается вольт-амперной характеристикой, которая называется внешней характеристикой источника.
У
большинства реальных источников
напряжение на их зажимах с ростом тока
уменьшается за счет падения напряжения
на внутреннем сопротивлении и обычно
описывается следующей формулой, которая
называется закон Ома для полной цепи:
U
= EЭК
- IRЭ,
UХХ
=
Еэк
Источник электрической энергии, у которой график представляет собой прямую линию называется линейным источником электрической энергии.
Если
R
ЭК
(R
внутр.) очень мало, то напряжение на
выходе такого источника не зависит от
тока и такой источник называется
идеальным источником напряжения и на
схемах замещения обозначается следующим
образом:
График идеального источника напряжения R = 0.
Идеальных источников не существует, реальный источник ЭДС на схемах замещения представляется последовательным подключением идеального источника и резистора с сопротивлением Rэк = Rвн
Для источников электрической энергии, у которой нее сопротивление стремится к бесконечности принято называть идеальным источником тока. Для идеального источника тока ток в цепи не зависит от величины нагрузки.
IRн = Eэк - IRэк, где I = Eэк/(Rн+Rэк) = Eэк/Rэк
График идеального источника тока:
Изображается на схемах:
Идеальных источников тока не существует, поэтому реальный источник тока на схеме замещения могут быть представлены параллельным подключением идеального источника тока и сопротивление у которого равно внутреннему сопротивлению источника.
Е = IRэк
Rэк= Rвн