Je obtížné si představit moderní svět bez elektřiny, telefon zůstane bez dobití a sledování filmu bude prostě nemožné. Ano, bez tohoto jevu se život bude zdát obtížný. K tomu, abyste toho dosáhli, však potřebujete proud energie, jejíž fyzická složka může mít odlišný charakter. V elektrotechnice je obvyklé rozdělit baterie do dvou skupin: stejnosměrným proudem nebo stres. Jsou ideální, ale existují pouze teoreticky a reálně, což lze vidět v praxi.
Ideální zdroj proudu (generátor)
Nejprve zvažte abstraktní verzi: aktuální vytvořenou v tomto zařízení, vždy stejné. Na základě Ohmova zákona můžeme snadno usoudit, že napětí závisí pouze na odpor připojené zátěže. Vnitřní odpor takové baterie je nekonečný, proto neovlivňuje hlavní parametr. Vzhledem k tomu, že aktuální hodnota je konstantní, ovlivňuje hodnotu výkonu teoretické jednotky pouze odpor připojené zátěže. V případě zkratu zůstane zachována také hlavní vlastnost zdroje.
Takový ideální prvek lze vytvořit pouze teoreticky, používá se při modelování elektromagnetických procesů. V praxi nelze takový systém dosáhnout, proto uvažujeme o materiální variabilitě.
Skutečný generátor
Hlavní rozdíl mezi skutečným a ideálním zařízením - přítomnost vnitřního odporu. Čím vyšší je tento parametr, tím blíže je prvek vylepšené verzi. Z toho vyplývá, že hodnoty napětí a výkonu jsou omezené, to znamená, že mají určitý pracovní rozsah. Současně má systém také omezení připojené zátěže. Při řešení problémů je skutečné zařízení znázorněno jako ideální, s vnitřním odporem zapojeným paralelně.
Provoz této jednotky je možný pomocí nečinný (bez vnějšího zatížení), protože máme uzavřenou smyčku kvůli vnitřnímu odporu. Výstupní proud v tomto režimu je snížen na nulu. Při krátkém připojení (zkratový režim) získáme maximální hodnotu a výstupní napětí klesne na 0.
Jako příklad takového zařízení se obracíme na induktor. Tato poloha je platná při otevření obvodu. Potenciální rozdíl v tomto režimu se tedy ve srovnání s předchozím stavem výrazně zvyšuje. Je to všechno o EMF self-indukce vznikající v tomto prvku. Se zvyšujícím se napětím hromadí cívka energii, při jejím poklesu do sítě.
Dalším příkladem je proudový transformátor sekundární, který by měl být za normálních provozních podmínek vždy zkratován. Jinak, pokud v ní dojde k přerušení, stane se generátorem. Je to všechno o zákonu zachování energie, takže energie na primární a sekundární vinutí by měla být stejná. Parametry primárního vinutí se díky konstrukčním vlastnostem transformátoru nezmění (vinutí má jednu otáčku). V případě přerušení sekundárního vinutí nedojde k uspořádanému pohybu nabitých částic, resp. Napětí se výrazně zvýší.
Ideální zdroj napětí (EMF)
Pro ideální zařízení je napětí neměnný parametr a nezávisí na hodnotě zátěžového proudu, avšak jeho vnitřní odpor je 0. Pokud by bylo možné vytvoření tohoto zařízení, představovalo by to zdroj nekonečné energie. Velikost proudu a výkonu s připojenou zátěží směřovala k nekonečnému číslu. Ale, jak známe sílu, má konečnou hodnotu.
Popsaná baterie je teoretický koncept, v praxi nelze takové podmínky dosáhnout, proto se používá pouze v procesech modelování.
Zdroj skutečného napětí
Ve skutečnosti máme EMF zařízení, které se vyznačuje přítomností vnitřního odporu, a proto bude mít proud mezní hodnota. Ve většině zařízení je vnitřní odpor zanedbatelný ve srovnání s externími indikátory a čím je tento parametr menší, tím je ideální varianta. S rostoucím proudem dojde k poklesu napětí. Ve výpočtech je určen jako ideální zdroj EMF se sériově zapojeným odporem. Proud přes zdroj je 0, pokud je vytvořen klidový režim. Dojde-li ke zkratu, bude mít maximální hodnotu a rozdíl potenciálů na výstupu bude roven 0.
Jako příklad zvažte dobíjecí baterie, jehož provozní princip je založen na chemické reakci.
Závěr
- Skutečná zařízení, na rozdíl od ideálních zařízení, obsahují vnitřní odpor.
- Pokud jde o rozdíl mezi ideálním proudovým zařízením a napětím, sestává z toho, který parametr je konstantní a nezávisí na připojené zátěži. To odpovídá jejich názvům pro zařízení EMF - napětí, pro generátor - proud.
- Při sestavování ekvivalentního obvodu je paralelně zapojen vnitřní odpor zdroje proudu, napětí je zapojeno sériově.
- U skutečných zařízení je rozdíl v interním odporu: pro generátory je lepší mít vysoký odpor, pro zdroj EMF - malý.
