Идеальный источник тока обладает бесконечно большим внутренним сопротивлением, поэтому ток j (t) не зависит от параметров внешней цепи, присоединенной к источнику. В режиме холостого хода, когда к внешним зажимам присоединено бесконечно большое сопротивление, ток идеального источника должен сохранить свое значение, а напряжение на нем и отдаваемая им мощность стремятся к бесконечности.
Источник тока на основе операционного усилителя. Идеальный источник тока должен обеспечивать постоянный ток, не зависящий от величины сопротивления нагрузки. Соберите схему в соответствии с рис. 7.8. Изменяющееся сопротивление нагрузки обеспечивает потенциометр. Ток на нагрузке измеряется универсальным цифровым измерительным прибором, а напряжение на нагрузке осциллографом.
Схема активного приемника.| Пассивный двухполюсник.| Схема источника э. д. с.| Схема источника тока. Идеальный источник тока обеспечивает протекание неизменного тока в приемниках при всех изменениях их сопротивления. У реального источника ток во внешней цепи изменяется при изменениях сопротивления.
Идеальный источник тока представляет собой активный элемент, ток которого не зависит от напряжения на его выводах. Предполагается, что внутреннее сопротивление такого идеального источника бесконечно велико и поэтому параметры внешней электрической цепи, от которых зависит напряжение на выводах источника, не влияют на ток источника.
Идеальный источник тока обеспечивает протекание неизменного тока в приемниках при всех изменениях их сопротивления. У реального источника ток so внешней цепи изменяется при изменениях сопротивления. Поэтому реальный источник тока изображается на схемах замещения как идеальный источник тока с параллельным включением резистивного элемента (рис. 1 - 3, г), сопротивление которого определяется из характеристики элемента. Примером реального источника тока может служить электронный усилитель, внутреннее сопротивление которого обычно велико по сравнению с сопротивлением нагрузки.
Идеальный источник тока обозначается на схемах кружочком с двойной стрелкой внутри (рис. 1.7), показывающей направление тока.
Источники напряжения постоянного и переменного тока. Идеальный источник тока - это черный шщк, имеющий два вывода и поддержи-шющий постоянный ток во внешней цепи гезависимо от величины сопротивления гагрузки и приложенного напряжения.
Идеальный источник тока - это черный ящик, имеющий два вывода и поддерживающий постоянный ток во внешней цепи независимо от величины сопротивления нагрузки и приложенного напряжения. Для того чтобы выполнять свои функции, он должен уметь поддерживать любое нужное напряжение между своими выводами. Реальные источники тока (самая нелюбимая тема для большинства учебников) [ 1; мд имеют ограниченный диапазон, в котором может изменяться создаваемое ими напряжение (он называ - ется рабочим диапазоном выходного напряжения или просто диапазоном), и, кроме того, выходной ток источника нельзя считать абсолютно постоянным. Источник тока предпочитает нагрузку в виде замкнутой цепи, а нагрузку в виде разомкнутой цепи недолюбливает.
Идеальные источники тока Is и мощности Ag задаются формулами (гл.
К принципу получения точного а нте - НОГО ИСТОЧНИКЗ ТОКЗ - грирования и б дифференцирования. ЛГУ - маг - Приближение К УСЛОВИЯМ ПО. Идеальным источником тока называется такой источник электрической энергии, который создает в цепи заданное значение тока независимо от величины сопротивления нагрузки.
Подключение нагрузки к идеальным источникам напряжения и тока.
Идеальным источником тока называют активный элемент, ток которого не зависит от параметров цепи, подключенной к его зажимам. Этот ток называют задающим током источника.
Обозначения идеальных элементов схем замещения цепей постоянного тока. Идеальным источником тока называют источник, величина тока которого не зависит от напряжения и равна току короткого замыкания / к источника питания.
Источники тока. идеальные (а, б и конечной мощности (в. Поэтому идеальный источник тока, так же как и идеальный источник напряжения, рассматривается как источник бесконечной мощности.
Обозначение идеального источника тока (а и его внешняя характеристика (б. Ток идеального источника тока не зависит от сопротивления нагрузки и остается равным / к.
Эквивалентна л схема анодной цепи усилителя.| Схемы усилителей. a - с общей сеткой. б - с общим анодом. У идеального источника тока величина потребляемого тока не должна зависеть от сопротивления нагрузки, подключенного к его зажимам. К реальным генераторам тока относятся такие, у которых внутреннее сопротивление намного превышает сопротивление нагрузки.
Электрическая схема (а, ее ориентированный граф (о и. При этом идеальный источник тока заменяют разомкнутой ветвью, а источник напряжения - замкнутой. Полученная структура называется л и н е и ны м графом.
Ветви же с идеальными источниками тока вообще не входят в топологическую схему, так как внутренняя проводимость таких источников равна нулю и, соответственно, сопротивление таких ветвей равно бесконечности.
Двухполюсник состоит из двух идеальных источников тока, соединенных параллельно относительно зажимов А и В.
Чему равна внутренняя проводимость идеального источника тока.
Транзистор Т [ полагается идеальным источником тока с крутизной S, зависящей от первой гармоники тока коллектора.

Усилитель может работать в режиме идеального источника тока. Ниже описаны преимущества, которые дает применение отрицательной обратной связи в операторных усилителях.
Аналогично, наличие в схеме идеальных источников тока, включенных в контур, приводит к пониженшо порядка системы уравнении Кирхгофа за счет исключения контуров с известным током. При такой замене режим цепи не изменяется, так как токи в промежуточных узлах взаимно компенсируются.
Через конденсатор пропускается ток от идеального источника тока, создающий на нем напряжение, пропорциональное интегралу тока.
По литературным данным1 они являются идеальными источниками тока для окраски в электрическом поле.
В одной из ветвей цепи действует идеальный источник тока. Как следует учесть ток источника при записи уравнения первого закона Кирхгофа для узла, к которому подходит эта ветвь.
Схема катодного повторителя (а, истокового повторителя (б и схема замещения (в. Схема замещения для малого сигнала содержит идеальный источник тока, управляемый напряжением иЗИ, и нагрузочное сопротивление RH. Поскольку ток во входной цепи ничтожно мал, источник входного напряжения изображен ненагруженным.
В этом случае схема замещения содержит только идеальный источник тока, внутренняя проводимость gt С gH и исключается из схемы замещения.
Выходное сопротивление ИТУН, как и идеального источника тока, равно бесконечности.
ДУ соединены) и в случае идеального источника тока (R3 - со) реакция ДУ на выходе отсутствует.
Если в схеме имеются ветви с идеальными источниками тока, то сопротивления таких ветвей rk оо.
В цепи (рис. 1.12) действует идеальный источник тока.
Полное отсутствие тока затвора делает из ПТ идеальный источник тока при включении его совместно с ОУ. Пример такой схемы показан на рис. 6.31. n - Канальный МОП-транзистор отбирает ток от нагрузки; ток протекает и через резистор Ri, и падение напряжения на Ri сравнивается с напряжением на неин - вертирующем входе ОУ. Так как ток затвора отсутствует, то сигнал на Ri, пропорциональный выходному току и снимаемый с резистора, не содержит ошибки - исключается ошибка, которую вносил бы ток базы в подобной схеме на биполярном транзисторе. Любое отклонение от идеальной характеристики источника тока может быть обязано своим появлением только нелинейности токоотбирающего резистора и погрешностям ОУ, таким, как смещение, сдвиг и дрейф.
Так как якорная цепь двигателя питается от идеального источника тока, то график тока якоря / я не зависит ни от величины (Узи, ни от момента статической нагрузки.
Эквивалентная схема реального источника тока.| Пример использования правила узлов.| Пример использования второго закона Кирхгофа.
Предельный переход Rt - оо приводит к идеальному источнику тока.
О) В одной из ветвей цепи действует идеальный источник тока.
Схема имеет особенность в виде ветви, содержащей только идеальный источник тока J. Для устранения особенности заменим источник тока двумя источниками тока J (рис. 1.54 Р), при этом уравнения Кирхгофа для токов в узлах 1, 2, 3 не изменятся.
Для динамической цепи параметры идеального источника напряжения или идеального источника тока могут произвольным образом зависеть от времени.
Метод наложения может быть применен и при действии идеальных источников тока. В этом случае ток в любой ветви равен алгебраической сумме частичных токов при действии каждого источника тока в отдельности.
В цепи (рис. 1.11, а) действует идеальный источник тока. На рис. 1.11, б изображена временная диаграмма тока источника; R 2 ом, L 1 гн.
Электрометрический усилитель как. источник тока, управляемый напряжением. При г - оо и г - оо получим идеальный источник тока. Параметр S называют крутизной или проводимостью схемы.
Определить эквивалентное сопротивление цепи в установившемся режиме относительно зажимов идеального источника тока, считая задающее напряжение идеального источника напряжения равным нулю.
ЭДС без последовательно соединенного с ним Re нельзя заменить идеальным источником тока.
ZB двухполюсника, изображенного на рис. 137, когда внутреннее сопротивление идеального источника тока равно бесконечности.
Источники тока. идеальные (а, б и конечной мощности (б.| Вольт-амперные характеристики источников напряжения тока. По мере неограниченного увели-нения сопротивления внешней электрической цепи, присоединенной к идеальному источнику тока, напряжение на его зажимах и соответственно мощность, развиваемая им, неограниченно возрастают. Поэтому идеальный источник тока, так же как и идеальный источник напряжения, рассматривается как источник бесконечной мощности.
Вольт-амперные характеристики источников э. д. с. и тока. По мере неограниченного увеличения сопротивления внешней электрической цепи, присоединенной к идеальному источнику тока, напряжение па его выводах и соответственно мощность, развиваемая им, неограниченно возрастают. Поэтому идеальный источник тока, так же как и идеальный источник напряжения, рассматривается как источник бесконечной мощности.

На рис. 3.9 изображена схема, которая является хорошим приближением к идеальному источнику тока, без сдвига напряжения (УБэ, характерного для транзисторного источника тока.

Идеальный источник напряжения

Рисунок 1 - Обозначение источника ЭДС схемах

Литература

• Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.- 7-е изд., стер.- М.: Высш. шк., 2003.- 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
• Бессонов Л.А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. - М.: Гардарики, 2002. - 638 с. - ISBN 5-8297-0026-3

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Идеальный источник напряжения" в других словарях:

Источник электрической энергии, электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики источники и системы электропитанияэлектротехника, основные понятия Синонимы идеальный источник… …

Источник электрической энергии, электрический ток которого не зависит от напряжения на его выводах. [ГОСТ Р 52002 2003] Тематики источники и системы электропитанияэлектротехника, основные понятия Синонимы идеальный источник электрического тока … Справочник технического переводчика

Рисунок 1 Обозначение источника ЭДС схемах Источник ЭДС (точнее, идеальный источник ЭДС) источник питания, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока). Напряжение может быть задано как константа, как функция времени, либо как… … Википедия

123 идеальный источник (электрического) напряжения Источник электрической энергии, электрическое напряжение на выводах которого не зависит от электрического тока в нем

Источник тока (ИТ) можно рассматривать как электронное устройство, которое подает во внешнюю схему не зависящий от напряжения на элементах схемы и на нем самом.

Отличительным свойством ИТ является его большое (бесконечно большое в идеале) внутреннее сопротивление R вн. Почему так?

Представим себе, что мы хотим передать 100% мощности от к нагрузке. Это есть передача энергии.

Чтобы доставить 100% мощности от источника к нагрузке, необходимо распределить сопротивление в цепи таким образом, чтобы нагрузка получила эту мощность. Этот процесс называется расщеплением токов.

Ток всегда идет по кратчайшему пути, выбирая себе маршрут с наименьшим сопротивлением. Поэтому в нашем случае мы должны организовать источник и нагрузку таким образом, чтобы первый имел гораздо более высокое сопротивлением, чем вторая.

Это является гарантией того, что ток поступит от источника к нагрузке. Вот почему мы используем в этом примере идеальный источник тока, имеющий бесконечное Это обеспечивает протекание тока от ИТ по кратчайшему пути, то есть через нагрузку.

Поскольку R вн источника бесконечно велико, выходной ток от него не изменится (несмотря на изменение значения сопротивления нагрузки). Ток будет всегда стремиться протекать через бесконечное сопротивление ИТ в сторону нагрузки, имеющей относительно низкое сопротивление. Это демонстрирует график выходного тока идеального источника.

При бесконечно большом внутреннем сопротивлении ИТ любые изменения значения сопротивления нагрузки не оказывают никакого влияния на величину тока, протекающего во внешней цепи идеального источника.

Бесконечное сопротивление является доминирующим в цепи и не позволяет изменяться току (несмотря на колебания сопротивления нагрузки).

Давайте рассмотрим схему с идеальным источником тока, показанную ниже.

Поскольку ИТ обладает бесконечным сопротивлением, вытекающий от источника ток стремится найти себе путь наименьшего сопротивления, которым является 8Ω-ная нагрузка. Весь ток от источника тока (100 мА) протекает через нагрузочный резистор 8Ω . Этот идеальный случай является примером 100% энергетической эффективности.

Теперь давайте рассмотрим схему с реальным ИТ (как показано ниже).

Этот источник имеет сопротивление 10 МОм, которое является достаточно высоким, чтобы обеспечить ток, очень близкий к полному значению источника 100 мА, однако в данном случае ИТ не отдаст 100% своей мощности.

Это происходит потому, что внутреннее сопротивление источника будет отбирать некоторую часть тока, вследствие чего появляется определенная его утечка.

Она может быть рассчитана с использованием конкретного расщепления.

Источник выдает 100 мА. Этот ток затем разделяется между сопротивлениями 10 МОм источника и 8Ω нагрузки.

Несложным расчетом можно определить, какая часть тока протекает через нагрузочное сопротивление 8Ω

I = 100 мА -100 мА (8х10 -6 MΩ /10MΩ) = 99.99mA.

Хотя физически идеальных источников тока не существует, они служат в качестве модели для построения реальных ИТ, близких к ним по своим характеристикам.

На практике используются различные виды источников тока, отличающиеся схемотехническими решениями. Простейшим ИТ может служить схема источника напряжения с подключенным к нему резистором. Такой вариант называется резистивным.

Источник тока очень хорошего качества можно построить на транзисторе. Существует также дешевый серийный источник тока на представляющий собой всего лишь ПТ с p-n переходом и затвором, соединенным с истоком.

Источник ЭДС (идеальный источник напряжения ) - двухполюсник , напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока в цепи). Напряжение может быть задано как константа, как функция времени, либо как внешнее управляющее воздействие.

В простейшем случае напряжение определено как константа, то есть напряжение источника ЭДС постоянно.

Реальные источники напряжения

Рисунок 2

Идеальный источник напряжения (источник ЭДС) является физической абстракцией, то есть подобное устройство не может существовать. Если допустить существование такого устройства, то электрический ток I , протекающий через него, стремился бы к бесконечности при подключении нагрузки, сопротивление R H которой стремится к нулю. Но при этом получается, что мощность источника ЭДС также стремится к бесконечности, так как . Но это невозможно, по той причине, что мощность любого источника энергии конечна.

В реальности, любой источник напряжения обладает внутренним сопротивлением r , которое имеет обратную зависимость от мощности источника. То есть, чем больше мощность, тем меньше сопротивление (при заданном неизменном напряжении источника) и наоборот. Наличие внутреннего сопротивления отличает реальный источник напряжения от идеального. Следует отметить, что внутреннее сопротивление - это исключительно конструктивное свойство источника энергии. Эквивалентная схема реального источника напряжения представляет собой последовательное включение источника ЭДС - Е (идеального источника напряжения) и внутреннего сопротивления - r .

Падение напряжения на внутреннем сопротивлении;

Падение напряжения на нагрузке.

При коротком замыкании (), то есть вся мощность источника энергии рассеивается на его внутреннем сопротивлении. В этом случае токбудет максимальным для данного источника ЭДС. Зная напряжение холостого хода и ток короткого замыкания, можно вычислить внутреннее сопротивление источника напряжения:

Исто́чник то́ка (также генератор тока ) - двухполюсник, который создаёт ток , не зависящий от сопротивления нагрузки, к которой он присоединён. В быту «источником тока» часто неточно называют любой источник электрического напряжения (батарею, генератор, розетку), но в строго физическом смысле это не так, более того, обычно используемые в быту источники напряжения по своим характеристикам гораздо ближе к источнику ЭДС, чем к источнику тока.

Свойства:

Идеальный источник тока

Напряжение на клеммах идеального источника тока зависит только от сопротивления внешней цепи:

Мощность, отдаваемая источником тока в сеть, равна:

Так как для источника тока , напряжение и мощность, выделяемая им, неограниченно растут при росте сопротивления..

Реальный источник тока

Реальный источник тока, так же как и источник ЭДС, в линейном приближении может быть описан таким параметром, как внутреннее сопротивление . Отличие состоит в том, что чем больше внутреннее сопротивление, тем ближе источник тока к идеальному (источник ЭДС, наоборот, чем ближе к идеальному, тем меньше его внутреннее сопротивление). Реальный источник тока с внутренним сопротивлением эквивалентен реальному источнику ЭДС, имеющему внутреннее сопротивление и ЭДС .

Напряжение на клеммах реального источника тока равно:

Сила тока в цепи равна:

Мощность, отдаваемая реальным источником тока в сеть, равна:

Схемы замещения источников энергии Простейшая электрическая цепь и ее схема замещения, как указывалось, состоят из одного источника энергии с ЭДС Е и внутренним сопротивлением r вт и одного приемника с сопротивлением r . Ток во внешней по отношению к источнику энергии части цепи, т. е. в приемнике с сопротивлением r , принимается направленным от точки а с большим потенциалом к точке b с меньшим потенциалом . Направление тока будем обозначать на схеме стрелкой с просветом или указывать двумя индексами у буквы I, такими же, как и у соответствующих точек схемы. Так, для схемы рис. 1.3 ток в приемнике I = Iаb, где индексы а и b обозначают направление тока от точки а к точке b. Покажем, что источник энергии с известными ЭДС E и внутренним сопротивлением r вт , может быть представлен двумя основными схемами замещения (эквивалентными схемами). Как уже указывалось, с одной стороны, напряжение на выводах источника энергии меньше ЭДС на падение напряжения внутри источника: с другой стороны, напряжение на сопротивлении r Ввиду равенства из (1.5а) и (1.56) получается или В частности, при холостом ходе (разомкнутых выводах а и b) получается E=Uх, т. е. ЭДС равна напряжению холостого хода. При коротком замыкании (выводов а и b) ток

Из (1.7 6) следует, что r вт источника энергии, так же как и сопротивление приемника, ограничивает ток. На схеме замещения можно показать элемент схемы с r вт , соединенным последовательно с элементом, обозначающим ЭДС E (рис. 1.7, а). Напряжение U зависит от тока приемника и равно разности между ЭДС E источника энергии и падением напряжения r вт I (1.6а). Схема источника энергии, показанная на рис. 1.7, а, называется первой схемой замещения или схемой с источником ЭДС. Если r вт < и напряжение Uвт< < U , т. е. источник электрической энергии находится в режиме, близком к холостому ходу, то можно практически пренебречь внутренним падением напряжения и принять Uвт = r вт = 0 . В этом случае для источника энергии получается более простая эквивалентная схема только с источником ЭДС, у которого в отличие от реального источника исключается режим короткого замыкания (U =0). Такой источник энергии без внутреннего сопротивления (r вт = 0 ), обозначенный кружком со стрелкой внутри и буквой E (рис. 1.7,6), называют идеальным источником ЭДС или источником напряжения (источником с заданным напряжением). Напряжение на выводах такого источника не зависит от сопротивления приемника и всегда равно ЭДС E. Его внешняя характеристика - прямая, параллельная оси абсцисс (штриховая прямая ab на рис. 1.4).

Источники электрической энергии являются необходимым элементом любой электрической цепи.

Их разделяют на идеальные и реальные источники. В свою очередь, идеальные источники делятся на источники

электродвижущей силы (ЭДС) и источники тока.

Источники ЭДС

- это такие элементы электрической цепи, у которых разность потенциалов на выходе не зависит от величины и направления протекания тока, т.е. их вольтамперные характеристики (ВАХ I (см. ).

Направление стрелки в условном обозначении источника ЭДС указывает направление действия ЭДС, поэтому направление

падения напряжения на выходных зажимах источника всегда противоположно.

Так как на ВАХ электрическое сопротивление соответствует котангенсу угла наклона характеристики, то сопротивление источника ЭДС равно нулю, а проводимость, соответственно, бесконечности.

Источники тока

- это такие элементы электрической цепи, у которых протекающий через них ток не зависит от знака и значения разности потенциалов на выходе, т.е. их (ВАХ ) представляют собой прямые линии параллельные оси U (см. ).

Отсюда, сопротивление источника тока равно бесконечности, а проводимость - нулю.

Направление стрелки в условном обозначении источника тока указывает направление протекания тока.

Источники ЭДС и источники тока часто рассматриваются как некие абстракции, не имеющие реального физического воплощения. Однако, это справедливо только, если считать, что их

ВАХ не имеют ограничения. В этом случае ток через источник ЭДС или падение напряжения на источнике тока могут достигать бесконечно больших значений. При этом мощность источника (P =UЧ I ) должна быть бесконечно большой, что исключает возможность технической реализации.

Если же ток и/или напряжение источника ограничено, то свойствами идеального источника обладают, например,

, типичная ВАХ которых приведена на рис. 1

Выходное напряжение такого устройства

U вых постоянно до тех пор, пока ток нагрузки не достигнет максимально допустимого значения I max , после чего источник питания из режима стабилизации напряжения переходит в режим стабилизации тока. В пределах обоих режимов источник питания обладает свойствами соответственно идеального источника ЭДС и источника тока.

Идеальные источники ЭДС и тока используются также для моделирования некоторых электромагнитных процессов и нелинейных элементов электрических цепей, таких, например, как диод.

Реальные источники электрической энергии

(ИЭ) имеют ВАХ, показанную на рис. 2.

ВАХ реальных источников пересекает обе оси координат и эти точки пересечения соответствуют нулевому току через источник и нулевому падению напряжения. Режим с нулевыи током и ненулевым падением напряжения называется холостым ходом, а режим с нулевым падением напряжения и ненулевым током на выходе - коротким замыканием

.

Уравнение ВАХ ИЭ

представляет собой уравнение прямой линии в координатах U -I . Его можно получить из уравнения прямой линии, проходящей через начало координат I = - Ug = -U /r либо из обратной функции U = -Ir , где r - коэффициент соответствующий котангенсу угла наклона к оси U и имеющий размерность сопротивления, а g = 1/r - тангенс угла наклона с размерностью проводиомсти. Для получения ВАХ ИЭ можно сместить линию I = - Ug на величину тока короткого замыкания

В выражениях (1) и (2) ток короткого замыкания

I кз и напряжение холостого хода U хх являются константами, поэтому их можно заменить равным по значению током J и ЭДС E соответствующих идеальных источников, т.к. параметры идеальных источников также являются константами . Тогда выражениям (1) и (2) можно поставить в соответствие электрические схемы рис. 3 а) и б).

Выражения (1) и (2) и соответствующие им схемы рис. 3 описывают один и тот же элемент электрической цепи, имеющий ВАХ, представленную на

. Поэтому оба варианта совершенно эквивалентны и могут применяться в зависимости от целей и удобства конкретного представления.

В ИЭ сопротивление

r и проводимость g называются соответственно внутренним сопротивлением и внутренней проводимостью источника.

Из выражений (1) и (2) следует, что ток

I на выходе ИЭ отличается от значения тока внутреннего источника J на величину тока Ug , ответвляющегося внутри ИЭ через проводимость g . Аналогично, напряжение U на выходе источника отличается от значения ЭДС внутреннего источника на величину падения напряжения Ir на внутреннем сопротивлении r . Поэтому, чем меньше внутреннее сопротивление ИЭ r, тем ближе его свойства к свойствам идеального источника . r® 0 ИЭ становится источником ЭДС, однако, в эквивалентной схеме с источником тока g = 1/r® Ґ , и J = E /r ® Ґ . Отсюда следует, что при преобразовании источника ЭДС с конечными значениями параметров мы получим ИЭ с бесконечным значением тока. Идентичные рассуждения можно привести и для преобразования ИЭ с источником тока при g® 0.

Таким образом, любой реальный источник электрической энергии, представленный, например, схемой а) рис. 3 можно преобразовать и представить эквивалентной схемой рис. 3 б) и наоборот. В то же время, идеальные источники (источники ЭДС и тока) в принципе не могут быть преобразованы один в другой.

Параметры ИЭ

в схемах а) и б) связаны между собой следующими соотношениями:

E = Jg ; r = 1/g ; J = E /r ; g = 1/r

На практике параметры ИЭ определяют по координатам двух точек ВАХ, т.е. по значениям тока и падения напряжения на выходе источника в двух произвольных режимах (при любых двух значениях сопротивления нагрузки, подключенного к выходным зажимам ИЭ).

Пусть измерены значения токов и падений напряжения в нагрузке в режиме 1 и 2

. Тогда по этим параметрам можно определить параметры схем следующим образом:

для схемы а) или

для схемы б) .

Выражения (3) и (4) позволяют определить искомые параметры источников в общем случае, однако задачу можно существенно упростить, если источник допускает режимы холостого хода и/или короткого замыкания. Тогда достаточно измерить: напряжение холостого хода U хх, а также ток I и напряжение на выходе U , при любой нагрузке; ток короткого замыкания I кз, а также ток I и напряжение на выходе U , при любой нагрузке; напряжение холостого хода U хх и ток короткого замыкания I кз . Для этих трех случаев выражения (3) и(4) преобразуются с учетом того, что I хх =0, и U кз =0, к виду представленному в таблице 1: Таблица 1. Исходные параметры U хх , U , I I кз , U , I U хх , I кз На практике параметры ИЭ можно определить также с помощью переменной нагрузки без одновременного измерения тока и напряжения. Для этого достаточно, например, измерить напряжение холостого хода U хх, а затем подключить и изменять нагрузку до тех пор, пока падение напряжения на ней не станет равным U хх /2. Можно также измерить ток короткого замыкания I кз, а затем подключить и изменять нагрузку до тех пор, пока ток в ней не станет равным I кз /2. В обоих случаях внутреннее сопротивление источника r будет равно сопротивлению нагрузки R н . Рассмотрим подробнее этот способ для случая ИЭ с источником ЭДС показанного на рис. 4. При подключении нагрузки R н напряжение на выходе источника уменьшается в два раза, т.е. U хх = E =2U н. В то же время, U н = E - Ir . Отсюда внутреннее сопротивление r = (E - U н )/I = (2U н - U н )/I = U н /I = R н . Аналогично для схемы ИЭ с источником тока после подключения нагрузки ток во внешней цепи уменьшится вдвое, т.е. I кз = J =2I н и I н = J - Ug . Тогда g = (J - I н )/U = (2I н - I н )/U = I н /U = G н Таким образом, если в нагрузке протекает ток равный половине значения тока короткого замыкания источника или падение напряжения на ней составляет половину от напряжения холостого хода, то в таком режиме сопротивление нагрузки и ее проводимость в точности равны внутреннему сопротивлению и проводимости ИЭ. Реальные источники электрической энергии обладают внутренним сопротивлением, соответствующим потерям в самом источнике и теоретически не могут быть представленными без него. Однако на практике часто бывает целесообразным не учитывать внутреннее сопротивление. Оценим возникающую при этом погрешность. Пусть источник имеет вольтамперную характеристику, представленную на рис. 5, и пусть к нему поочередно подключаются две различные нагрузки, соответствующие работе источника в точках A и B . Причем нагрузки выбраны таким образом, что I B =I кз- I A =D I и U A =U хх- U B =D U , т.е. отклонение тока в точке A от тока короткого замыкания равно току в точке B , а отклонение напряжения в точке B от напряжения холостого хода равно напряжению в точке A . Выразим отклонения тока и напряжения в относительных единицах, приняв за базовые значения напряжение холостого хода U хх и ток короткого замыкания источника I кз - D I = d I I кз ; D U = d U U хх . Тогда напряжение и ток в нагрузке в точках A и B будут U A = d U U хх ; I A = I кз - d I I кз = I кз (1 - d I ) ;