130859499

Schematy zastępcze i stany pracy źródeł energii elektrycznej

Każde rzeczywiste źródło energii elektrycznej napięciowe (prądowe) oprócz idealnego źródła napięciowego E (rys. 1 la), (prądowego 1± rys. 1 lb) zawiera rezystancję wewnętrzną R_w (rys. 1 lc), (konduktancję wewnętrzną G_w (rys. 1 ld).

Rys. 11. Schematy źródeł energii elektrycznej: a), b) idealne; c), d) rzeczywiste [opracowanie własne]

Na rys. 12 pokazano źródła napięcia i ich charakterystyki: a) obwód elektryczny i charakterystyka prądowo-napięciowa idealnego źródła napięcia b) obwód elektryczny i charakterystyka prądowo-napięciowa rzeczywistego źródła napięcia.

Rys. 12. Źródła napięcia i ich charakterystyki prądowo-napięciowe [opracowanie własne]

Stan jałowy i stan zwarcia źródła napięcia

Na zaciskach rzeczywistego źródła napięcia o parametrach E, R_w napięcie U wynosi U = E — R_w ■ I

Rys. 13. Rzeczywiste źródło napięcia: a) obciążone; b) w stanie jałowym; c) w stanie zwarcia [opracowanie własne]

Stan obciążenia źródła jest to stan, w którym źródło zasila odbiorniki. Napięcie mierzone na zaciskach źródła jest mniejsze od jego siły elektromotorycznej o spadek napięcia na rezystancji wewnętrznej (patrz wzór wyżej). Prąd obciążenia źródła zależy od rezystancji R, którą możemy zmieniać w bardzo szerokich granicach od R = 0 (stan zwarcia źródła napięcia) do R = co (stan jałowy źródła napięcia).

Stan jałowy źródła napięcia jest to stan, w którym prąd płynący przez źródło jest równy zeru (rys. 13b). Napięcie na zaciskach źródła napięcia w stanie jałowym nazywane napięciem stanu jałowego jest równe jego napięciu źródłowemu (sile elektromotorycznej). Podstawiając we wzorze

U = E — R_w ■ 1,    1=0 otrzymamy U₀ = E

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego"