1.18. Електрорушійна сила І ВТРАТА напруги
До сих пір, розглядаючи генератори, ми вважали, що величина напруги на їхніх затискачах не залежить від величини струму. Це можливо тільки за умови додаткового регулювання роботи генератора. Справді, провідникова ланцюг і всередині генератора володіє опором, отже, частина того загального напруження, яке створюється в генераторі, витрачається на опорі самого генератора, якщо тільки генератор віддає струм в навантаження.
Напруга, що втрачається в генераторі (втрата напруги), дорівнює добутку внутрішнього опору генератора на струм.
Напруга, яке давав би генератор, якби в його опорі не втрачалася частина напруги, називають його електрорушійної силою (ЕРС). Коли генератор навантажений струмом, напруга на його затискачах менше розвивається їм ЕРС як раз на величину напруги, теряемого в обмотці. Таким чином,
Коли струм дорівнює нулю, т. Е. Коли генератор не навантажений, напруга на його затискачах дорівнює ЕРС.
Втрата напруги має місце не тільки всередині генератора, але і в проводах, що з'єднують генератор зі споживачем. Вона дорівнює добутку струму на опір проводів. При розрахунку проводів їх перетин вибирають так, щоб втрата напруги в проводах була невелика.
Приклад 1. Внутрішній опір генератора становить Ом, його ЕРС. Чому дорівнює напруга на його затискачах U, якщо генератор навантажений струмом?
Рішення. Обчислюємо втрату напруги в генераторі:
Напруга на його затискачах
Приклад 2. Споживач електроенергії приєднаний за допомогою проводів до генератора (рис. 1.23).
Напруга у споживача.
Потужність Довжина проводів (в один кінець) 112 м. Перетин дроту Провід - мідні; їх питомий опір Ом на 1 м при перетині 1 мм2. Потрібно знайти напруга на затискачах джерела (генератора).
Рішення. Знаючи потужність і напруга споживача, знаходимо струм:
Обчислюємо опір проводів R, загальна довжина яких становить
Мал. 1.23. Схема лінії електропередачі до прикладу 2
Помноживши ток на опір проводів, обчислюємо втрату напруги;
Напруга на затискачах генератора одно
Приклад 3. Чому дорівнює ЕРС, що розвивається генератором попереднього прикладу, якщо його внутрішній опір?
Рішення. Обчислюємо втрату напруги в генераторі при струмі 50 А:
Електрорушійна сила генератора