Напруга на затискачах джерела струму з урахуванням того, що. а. одно:
При незмінних параметрах джерела струму (.) Його ВАХ виражається прямою лінією (рис. 13).
У режимі короткого замикання (R = 0) весь генерований струм проходить через ланцюг навантаження, тобто
У режимі холостого ходу (R = ¥) струм джерела проходить через. При цьому напруга холостого ходу одно:
Так як - мала, то. що є небезпечним, аварійним.
Чим менше. тим більше . тим більше кут нахилу ВАХ. Коли = 0. ВАХ - вертикальна пряма. Таке джерело струму, внутрішня провідність якого дорівнює нулю, називаетсяідеальним джерелом струму.
Для ідеального джерела струму струм навантаження постійний, а напруга на навантаженні одно і може бути як завгодно великим. У зв'язку з цим, ідеальне джерело струму є джерелом нескінченно великої потужності.
Джерело напруги доцільно замінювати еквівалентним джерелом струму в тому випадку, якщо опір навантаження в ланцюзі (підсилювач електронний).
1.6. Основні режими роботи електричного кола
При розгляді основних режимів работиелектріческой ланцюга використовуємо її ВАХ.
Джерела електричної енергії постійного струму характеризуються е.р.с. Е і внутрішнім опором Rвн. а приймачі - величиною їх опору. Для отримання ВАХ електричного кола скористаємося законом Ома для повного кола. зображеної на рис. 14
Цей вираз визначає залежність напругою на затискачах джерела е.р.с. і струмом навантаження. При постійних параметрах Е і Rвн вольтамперная характеристика являє собою пряму лінію проходить через точки Е і Iкз (рис. 14.). Таке джерело е.р.с. називається лінійним.
Рис.14 джерело напруги і його ВАХ
Розглянемо різні режими роботи джерела електричної енергії.
Режим холостого ходу (х.х.) - такий режим, при якому споживач відключений від джерела. Тому зовнішнє опір ланцюга нескінченно велике (), а величина струму в ланцюзі дорівнює нулю (I = 0), падіння напруги всередині джерела так само дорівнюватиме нулю (). Напруга на затискачах джерела U дорівнюватиме е.р.с. Е.
Висновок: щоб виміряти е.р.с. джерела, необхідно провести режим холостого ходу (обірвати зовнішню ланцюг), тоді вольтметр, підключений до затискачів джерела покаже е.р.с. джерела.
Режим короткого замикання (к.з.) - такий режим, при якому затискачі джерела з'єднані провідником з дуже малим опором, величиною якого можна знехтувати. При цьому опір всього ланцюга одно внутрішньому опору джерела, а струм в ланцюзі буде найбільшим.
Напруга на затискачах джерела при короткому замиканні
Висновок: в режимі короткого замикання струм в ланцюзі найбільший, а напруга на затискачах дорівнює нулю.
Режим короткого замикання небезпечний для більшості джерел, так як при цьому відбувається перегрів джерела, що може вивести його з ладу.
Залежність напруги на затискачах джерела від струму навантаження виражається формулою. де Е і Rвн - величини постійні.
Графічно (рис. 12) ця залежність є похилою пряму лінію. Відрізок ОЕ, який відсікає дана пряма на вертикальній осі, відповідає точці I = 0 (х.х.). При цьому, як було показано вище Uхх = Е.
У міру збільшення струму падіння напруги всередині джерела (Irвн) збільшується, а напруга на затискачах зменшується. У точці Iкз напруга на затискачах джерела дорівнює нулю (U = 0). Ця точка відповідає режиму короткого замикання.
Користуючись даними графіком, можна для будь-якого значення струму навантаження визначити відповідне значення напруги на затискачах джерела.