EMF-källa

En EMF- källa ( en idealisk spänningskälla ) är ett nätverk med två terminaler , vars spänning vid terminalerna inte beror på strömmen som flyter genom källan och är lika med dess EMF. Källemf kan ställas in antingen konstant, eller som en funktion av tiden, eller som en funktion av en extern kontrollåtgärd. I det enklaste fallet definieras EMF som en konstant, vanligtvis betecknad med bokstaven . ${\mathcal {E}}$

Egenskaper

Idealisk spänningskälla

Spänningen vid terminalerna på en ideal spänningskälla beror inte på belastningen . Strömmen bestäms endast av motståndet hos den externa kretsen : $U={\mathcal {E}}={\text{const}}$ $R$

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

Den ideala spänningskällmodellen används för att representera verkliga elektroniska komponenter som ekvivalenta kretsar. Egentligen är den ideala spänningskällan (EMF-källan) en fysisk abstraktion, eftersom när belastningsresistansen tenderar till noll, ökar utströmmen och den elektriska effekten oändligt, vilket motsäger källans fysiska natur. $R\högerpil 0$

Verklig spänningskälla

I verkligheten har vilken spänningskälla som helst internt motstånd . Det bör noteras att inre motstånd är en exklusivt konstruktiv egenskap hos källan. Den ekvivalenta kretsen för en verklig spänningskälla är en seriekoppling av en idealisk källa för emk och intern resistans . $r$ ${\mathcal {E}}$ $r$

Figur 3 visar belastningsegenskaperna för en ideal spänningskälla (blå linje) och en verklig spänningskälla (röd linje).

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

var

U_{r}=I\cdot r,

- spänningsfall över det inre motståndet;

U_{R}=I\cdot R,

- spänningsfall över lasten.

I en kortslutning försvinner all kraft från energikällan i dess inre motstånd. I detta fall kommer kortslutningsströmmen att vara maximal. Genom att känna till öppen kretsspänning och kortslutningsström kan vi beräkna spänningskällans inre motstånd: $R=0$ $I_{{{\text{sc))))$ $U_{{{\text{xx))))$

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

Applikation

Med användning av spänningskällmodellen beskrivs kemiska strömkällor , batterier , galvaniska celler , parallellt exciterade DC-generatorer och elektriska hushållsnät för lågenergikonsumenter väl .

Man skiljer på en lik- och växelspänningskälla samt en spänningskälla styrd av spänning (INUN) och spänningskälla styrd av ström (INUT).

Notation

Det finns olika alternativ för att utse en spänningskälla. Den vanligaste beteckningen är (a). Alternativ (c) fastställs av GOST [1] och IEC [2] . Pilen i cirkeln pekar på den positiva terminalen vid källans utgång. Vid val av beteckning måste man vara försiktig och använda förklaringar för att undvika förväxling med aktuella källor (b), som betecknas som sådan i artikeln "Strömkälla".

Definition av poler

För att bestämma vilken pol på DC-spänningskällan som är positiv och vilken som är negativ, används speciella "polfinnare", vars verkan är baserad på fenomenet elektrolys . Fältdetektorn är en glasampull fylld med natriumkloridlösning med tillsats av fenolftalein . Elektroder sätts in i ampullen från utsidan. När en spänningskälla kopplas till elektroderna börjar elektrolysen: väte frigörs vid minuspolen och en alkalisk miljö bildas. På grund av närvaron av alkali ändrar fenolftalein sin färg - det blir rött, av den röda färgen vid elektroden och man bedömer att det är anslutet till spänningskällans negativa pol [3] .

Se även

Anteckningar

↑ GOST 2.721-74 Unified system för designdokumentation. Villkorliga grafiska beteckningar i scheman. Beteckningar för allmänt bruk.
↑ IEC 617-2:1996. Grafiska symboler för diagram — Del 2: Symbolelement, kvalificerande symboler och andra symboler med allmän tillämpning
↑ Elementär lärobok i fysik / Ed. G. S. Landsberg . - 13:e upplagan - M . : FIZMATLIT , 2003. - T. 2. Elektricitet och magnetism. - S. 151,152,465.

Litteratur

Elektroteknik: Proc. för universitet / A. S. Kasatkin, M. V. Nemtsov. - 7:e upplagan, Sr. - M .: Högre. skola, 2003. - 542 s.: ill. ISBN 5-06-003595-6
Bessonov L. A. Teoretiska grunder för elektroteknik. Elektriska kretsar. - M . : Gardariki, 2002. - 638 sid. — ISBN 5-8297-0026-3 .