Zdroj EMF

Zdroj EMF ( ideální zdroj napětí ) je dvousvorková síť , jejíž napětí na svorkách nezávisí na proudu protékajícím zdrojem a je rovno jeho EMF. Zdroj emf může být nastaven buď jako konstantní, nebo jako funkce času nebo jako funkce externího řízení. V nejjednodušším případě je EMF definováno jako konstanta, obvykle označená písmenem . ${\mathcal {E}}$

Vlastnosti

Ideální zdroj napětí

Napětí na svorkách ideálního zdroje napětí nezávisí na zátěži . Proud je určen pouze odporem vnějšího obvodu : $U={\mathcal {E}}={\text{const}}$ $R$

I={\frac {U}{R}}.

Ideální model zdroje napětí se používá k reprezentaci skutečných elektronických součástek jako ekvivalentních obvodů. Ve skutečnosti je ideální zdroj napětí (zdroj EMF) fyzikální abstrakcí, protože když odpor zátěže směřuje k nule, výstupní proud a elektrický výkon se neomezeně zvyšují, což je v rozporu s fyzikální povahou zdroje. $R\šipka doprava 0$

Skutečný zdroj napětí

Ve skutečnosti má každý zdroj napětí vnitřní odpor . Je třeba poznamenat, že vnitřní odpor je výhradně konstruktivní vlastností zdroje. Ekvivalentní obvod skutečného zdroje napětí je sériové zapojení ideálního zdroje emf a vnitřního odporu . $r$ ${\mathcal {E}}$ $r$

Obrázek 3 ukazuje zátěžové charakteristiky ideálního zdroje napětí (modrá čára) a skutečného zdroje napětí (červená čára).

{\mathcal {E}}=U_{r}+U_{R},

kde

U_{r}=I\cdot r,

- pokles napětí na vnitřním odporu;

U_{R}=I\cdot R,

- pokles napětí na zátěži.

Při zkratu se veškerá energie zdroje energie rozptýlí v jeho vnitřním odporu. V tomto případě bude zkratový proud maximální. Když známe napětí naprázdno a zkratový proud, můžeme vypočítat vnitřní odpor zdroje napětí: $R=0$ $I_{{{\text{sc))))$ $U_{{{\text{xx))))$

r={\frac {U_{{\text{xx}}}}}{I_{{{\text{sc}}}}}}.

Aplikace

Pomocí modelu zdroje napětí jsou dobře popsány chemické zdroje proudu , baterie , galvanické články , paralelně buzené kolektorové stejnosměrné generátory a domácí elektrické sítě pro spotřebitele s nízkou spotřebou .

Rozlišuje se zdroj stejnosměrného a střídavého napětí, dále zdroj napětí řízený napětím (INUN) a zdroje napětí řízené proudem (INUT).

Notace

Existují různé možnosti pro označení zdroje napětí. Nejběžnější označení je (a). Možnost (c) je stanovena GOST [1] a IEC [2] . Šipka v kruhu ukazuje na kladnou svorku na výstupu zdroje. Při výběru označení je třeba být opatrný a používat vysvětlení, aby nedošlo k záměně se zdroji proudu (b), který je takto označen v článku „Zdroj napájení“.

Definice pólů

K určení, který pól zdroje stejnosměrného napětí je kladný a který záporný, se používají speciální „hledače pólů“, jejichž působení je založeno na jevu elektrolýzy . Polní detektor je skleněná ampule naplněná roztokem chloridu sodného s přídavkem fenolftaleinu . Elektrody se vkládají do ampule zvenčí. Po připojení zdroje napětí k elektrodám začíná elektrolýza: na záporném pólu se uvolňuje vodík a vzniká alkalické prostředí. Fenolftalein vlivem přítomnosti alkálie mění svou barvu - zčervená, červenou barvou na elektrodě a usoudí se, že je připojen k zápornému pólu zdroje napětí [3] .

Viz také

Poznámky

↑ GOST 2.721-74 Jednotný systém pro projektovou dokumentaci. Podmíněná grafická označení ve schématech. Označení pro všeobecné použití.
↑ IEC 617-2:1996. Grafické symboly pro diagramy – Část 2: Prvky symbolů, kvalifikační symboly a další symboly s obecnou aplikací
↑ Elementární učebnice fyziky / Ed. G. S. Landsberg . - 13. vyd. - M . : FIZMATLIT , 2003. - T. 2. Elektřina a magnetismus. - S. 151,152,465.

Literatura

Elektrotechnika: Proc. pro univerzity / A. S. Kasatkin, M. V. Němcov. - 7. vyd., starší - M.: Vyšší. škola, 2003. - 542 s.: nemoc. ISBN 5-06-003595-6
Bessonov L. A. Teoretické základy elektrotechniky. Elektrické obvody. - M .: Gardariki, 2002. - 638 s. — ISBN 5-8297-0026-3 .