Источник Э.Д.С. и источник тока
Источник ЭДС
Рисунок 1 — Обозначение на схемах источника ЭДС (слева) и реального источника напряжения (справа)
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
Рисунок 3 — Нагрузочная характеристика
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,
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 —
На
рисунке 3 приведены нагрузочные
характеристики идеального источника
напряжения (источника ЭДС) (синяя линия)
и реального источника напряжения
(красная линия).
где
— 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 ток будет максимальным для данного источника ЭДС. Зная напряжение холостого хода и ток короткого замыкания, можно вычислить внутреннее сопротивление источника напряжения:
Рисунок 1 — схема с условным обозначением источника тока[1]
Рисунок 2.1 — Обозначение на схемах источника тока
Рисунок 3 — Генератор тока типа токовое зеркало, собранный на биполярных транзисторах
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 кисточнику
ЭДС,
чем к источнику тока.
На
рисунке 1 представлена схема замещения
биполярного транзистора, содержащая
источник тока (с указанием S·Uбэ;
стрелка в кружке указывает положительное
направление тока источника тока),
генерирующий ток S·U
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).
Напряжение на клеммах реального источника тока равно:
Сила тока в цепи равна:
Мощность, отдаваемая реальным источником тока в сеть, равна:
Примеры
Источником тока является катушка индуктивности, по которой шёл ток от внешнего источника, в течение некоторого времени () после отключения источника. Этим объясняется искрение контактов при быстром отключении индуктивной нагрузки: стремление к сохранению тока при резком возрастании сопротивления (появление воздушного зазора) ведёт кпробою зазора .
Вторичная
обмотка трансформатора
тока,
первичная обмотка которого последовательно
включена в мощную линию переменного
тока,
может рассматриваться как почти идеальный
источник тока, только не постоянного,
а переменного. Поэтому размыкание
вторичной цепи трансформатора тока
недопустимо; вместо этого при необходимости
перекоммутации в цепи вторичной обмотки
без отключения линии эту обмотку
предварительно шунтируют.
Применение
Реальные генераторы тока имеют различные ограничения (например по напряжению на его выходе), а также нелинейные зависимости от внешних условий. Например, реальные генераторы тока создают электрический ток только в некотором диапазоне напряжений, верхний порог которого зависит от напряжения питания источника. Таким образом, реальные источники тока имеют ограничения по нагрузке.
Источники тока широко используются в аналоговой схемотехнике, например, для питания измерительных мостов, для питания каскадов дифференциальных усилителей, в частностиоперационных усилителей.
Концепция генератора тока используется для представления реальных электронных компонентов в виде эквивалентных схем. Для описания активных элементов для них вводятся эквивалентные схемы, содержащие управляемые генераторы:
Источник тока, управляемый напряжением (сокращенно ИТУН)
Источник тока, управляемый током (сокращенно ИТУТ)
Лучший ответ по мнению автора | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Определите внешнее сопротивление цепи, развиваемую в цепи мощность, а также КПД цепи — вопрос №2439408 — Учеба и наука
| |||||||||||||||||
05.17
|
|
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Посмотреть всех экспертов из раздела Учеба и наука > Физика
| Похожие вопросы |
Решено
Какова плотность насыщенного водяного пара при температуре 100 градусов Цельсия?
Рассчитать энергию связи ядра алюминия 27 13 Al .
Если масса ядра алюминия 26, 91844 а.е.м
Решено
Рассчитать энергию связи ядра атома Бериллия, если масса ядра Бериллия 8,00531 а.е.м.
Помогите решить Физика атомного ядра
Пуля массой 9 г пробивает доску толщиной 5 см ,при этом ее скорость убывает с 600 м/с до 200 м/с .найдите изменение кинетической энергии ,работу и
Пользуйтесь нашим приложением
электричества — Почему для источника ЭДС ток течет от более низкого потенциала к более высокому?
спросил
Изменено 4 месяца назад
Просмотрено 4к раз
$\begingroup$
Вообще-то я совсем запутался! На самом деле я всегда думал, что ток течет из области с более высоким потенциалом в область с более низким.
Это как-то связано с тем, что это источник ЭДС? Какое это имеет значение?
- электричество
- электрические цепи
- электрический ток
$\endgroup$
1
$\begingroup$
Внутри источника ЭДС, такого как батарея, происходит химическая реакция, которая перемещает подвижные носители заряда из области, где они имеют низкую электрическую потенциальную энергию, в область, где они имеют более высокую электрическую потенциальную энергию.
Если носители заряда положительные, то переносятся эти носители положительного заряда от отрицательного вывода батареи к положительному полюсу, тогда как если носители заряда отрицательные, то переносятся эти носители отрицательного заряда от положительного вывода батареи к отрицательному полюсу .
Источник ЭДС можно рассматривать как насос, который повышает электрическую потенциальную энергию мобильных зарядов за счет совершаемой работы, которая в случае батареи является химической реакцией, тогда как для водяного насоса это могут быть вы поворот ручки.
Вопрос: (от Анурага Кар) Короче говоря, должны ли мы предположить, что терминал, куда входят положительные или отрицательные заряды, имеет более высокий потенциал, чем то место, где они находятся сейчас??
$\endgroup$
$\begingroup$
Я подозреваю, что ваше замешательство вызвано разницей между обычным током и потоком электронов.
Традиционно направление тока — это направление, в котором движутся +ve заряды, и это направление от более высокого потенциала (больше +ve) к более низкому потенциалу (меньше +ve). Однако это соглашение было выбрано исторически, прежде чем мы узнали, что такое носители заряда. Теперь мы знаем, что в металлах ток есть поток -ve зарядов (электронов). Поток электронов идет от более низкого потенциала (больше -ve) к более высокому потенциалу (меньше -ve = больше +ve).
$\endgroup$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
Рассмотрим схему, показанную на рис. Колебательный источник ЭДС подает синусоидальную ЭДС с амплитудой e(max) и частотой omega на катушку индуктивности L и два конденсатора C(1)» — «C(2). Найдите максимальный мгновенный ток в каждом конденсаторе.
ДВИЖЕНИЕ-ПРЕМЕННЫЙ ТОК-УПРАЖНЕНИЕ — 3 (УРОВЕНЬ — II)
5 видеоРЕКЛАМА
Ab Padhai каро бина адс ке
Khareedo DN Про и дехо сари видео бина киси ад ки рукаават ке!
Ответить
Пошаговое решение, разработанное экспертами, чтобы помочь вам в решении вопросов и получении отличных оценок на экзаменах.
Связанные видео
Цепь имеет участок AB, как показано на рисунке. ЭДС ячейки равна 10 В, емкости конденсаторов C1=1 мкФ и C2=2 мкФ.
.
11308880
В схеме на рисунке ЭДС E1=14 В (внутреннее сопротивление r1=1 Ом), R1=6 Ом R2=3,5 Ом, ЭДС E2=12 В (внутреннее сопротивление r2=0,5 Ом), C1=4 мкФ и C2=2 мкФ.
Заряд конденсатора C2 равен
12228767
Text Solution
Два конденсатора C1 и C2 подключены к батарее напряжением 6 В, как показано на рис. Найдите заряд каждого конденсатора.
12297365
Найдите токи I_(1), I_(2) и I_(3) и энергию, запасенную в конденсаторах C_(1) и C_(2) в цепи, показанной на рисунке.
17960863
Два конденсатора C_(1) и C_(2) соединены в цепь, как показано на рисунке. Разность потенциалов (V_(A) — V_(B)) равна
18254607
В цепи катушка индуктивности (L), конденсатор (C) и резистор (R) подключены параллельно к источнику ЭДС, определяемой выражением epsilon=epsilon_(0) sin omega t . Найдите силу тока в сети и начертите векторную диаграмму.
74384999
तीन सम выполнительный ज्ञात कीजिए: (i) प्रत्येक संधााедав
109996205
В показанной схеме конденсаторы C1 = 15 мкФ, C2 = 10 мкФ и C3 = 25 мкФ.
Найдите
заряд каждого конденсатора и
268003585
В показанной схеме конденсаторы C_(1)=15 мкФ, C_(2)=10 мкФ и C_(3)=25 мкФ. Найдите разность потенциалов на каждом конденсаторе.
268003586
Четыре конденсатора, отмеченные емкостью и напряжением пробоя, соединены, как показано на рисунке. Максимальная ЭДС источника, при которой конденсатор не пробивается, равна
376686284
Text Solution
Конденсатор 2 мкФ, резистор 100 Ом и катушка индуктивности 8 Гн соединены последовательно с проводом переменного тока. источник. Найдите частоту переменного тока. источник, для которого ток, потребляемый в цепи, максимален. Если пиковое значение ЭДС источника составляет 200 В, рассчитайте (i) максимальный ток и (ii) индуктивное и емкостное сопротивление цепи при резонансе.
642779136
Текст Решение
Учащийся последовательно подключает источник переменного тока с ЭДС (V = V_0 sin omega t) к цепи с конденсатором емкостью C Если мгновенный ток от источника переменного тока равен (10 sin 314t) A , каков будет эффективный ток в цепи?
643309803
Учащийся последовательно подключает источник переменного тока с ЭДС (V = V_0 sin omega t) к цепи с конденсатором емкостью C.
