Преобразование неидеального источника эдс в неидеальный источник тока и наоборот

Пусть дана схема:

Задание:

Изобразить эквивалентную ей схему с использованием неидеального источника тока.

Решение:

Изобразим ВАХ исходной схемы:

Необходимо получить схему вида

Следовательно, надо рассчитать параметры иI.

Так как при преобразовании схемы ее параметры, а в частности ВАХ, должны оставаться прежними, для новой схемы получим: ,

Последовательное соединение источников ЭДС.

а) Идеальный источник ЭДС

Пусть у нас имеется N штук идеальных источников ЭДС, соединенных последовательно, тогда их можно заменить эквивалентным идеальным источником ЭДС:

N штук

При складывании значений ЭДС необходимо учитывать их направление.

б) Неидеальный источник ЭДС

Пусть в схеме N неидеальных источников соединены последовательно, тогда эквивалентным источником ЭДС в схеме замещения будет сумма исходных ЭДС (с учетом направления) с внутренним сопротивлением равным сумме внутренних сопротивлений исходных источников.

N штук

в) Идеальный и неидеальный источники ЭДС

Соединение идеального источника с неидеальным рассмотрим на примере схемы, где идеальный источник B последовательно соединен с неидеальными A и C:

А Б В

Эквивалентная схема в этом случае будет выглядеть следующим образом:

Схема примет следующий вид:

Или, что то же самое:

Параллельное соединение источников тока

а) Идеальный источник тока

N штук

При параллельном соединении идеальных источников тока эквивалентным источником тока будет служить источник, ток в котором равен сумме токов исходных источников с учетом их направлений.

б) Неидеальный источник

В случае параллельного соединения неидеальных источников тока, их можно заменить эквивалентным источником, значение тока в котором равно сумме токов исходных источников, а внутреннее сопротивление – сумме их внутренних сопротивлений.

N раз

в) Параллельное соединение идеального и неидеального источников тока рассмотрим на примере следующей схемы:

А Б В Г Д

Здесь идеальные источники тока А, Г и Д соединены с неидеальными Б, В. Эту схему можно заменить неидеальным источником тока:

Таким образом, эквивалентная схема примет вид:

или

Мощность. Баланс мощности

Мощность тока равна отношению работы тока за время к этому интервалу времени. Согласно этому определению.

Если в схеме правильно рассчитаны все токи, то должен выполняться баланс мощностей, т.е. сколько мощности выделяется в схему источниками тока и ЭДС, столько же рассеивается в нагрузке (, гдевходит в сумму со знаком «+», если ток, протекающий черезE совпадает с направлением стрелки источника ЭДС и со знаком «-» в противоположном случае).

Рассмотрим схему, в которой уже рассчитаны токи и выясним, выполняется ли баланс мощностей.

Решение:

- поставляется в схему и.

- рассеивается в и.

Вывод: токи в схемах рассчитаны правильно.