EMF kilde

En EMF -kilde ( en ideel spændingskilde ) er et netværk med to terminaler , hvis spænding ved terminalerne ikke afhænger af strømmen, der løber gennem kilden og er lig med dens EMF. Kilde-emf kan indstilles enten konstant eller som en funktion af tiden eller som en funktion af en ekstern kontrolhandling. I det enkleste tilfælde er EMF defineret som en konstant, normalt angivet med bogstavet . ${\mathcal {E}}$

Egenskaber

Ideel spændingskilde

Spændingen ved terminalerne på en ideel spændingskilde afhænger ikke af belastningen . Strømmen bestemmes kun af modstanden af det eksterne kredsløb : $U={\mathcal {E}}={\text{const}}$ $R$

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

Den ideelle spændingskildemodel bruges til at repræsentere rigtige elektroniske komponenter som ækvivalente kredsløb. Faktisk er den ideelle spændingskilde (EMF-kilde) en fysisk abstraktion, da når belastningsmodstanden har en tendens til nul, stiger udgangsstrømmen og elektrisk effekt uendeligt, hvilket er i modstrid med kildens fysiske natur. $R\højrepil 0$

Reel spændingskilde

I virkeligheden har enhver spændingskilde intern modstand . Det skal bemærkes, at intern modstand er en udelukkende konstruktiv egenskab ved kilden. Det ækvivalente kredsløb for en reel spændingskilde er en serieforbindelse af en ideel kilde til emk og intern modstand . $r$ ${\mathcal {E}}$ $r$

Figur 3 viser belastningskarakteristika for en ideel spændingskilde (blå linje) og en reel spændingskilde (rød linje).

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

hvor

U_{r}=I\cdot r,

- spændingsfald over den indre modstand;

U_{R}=I\cdot R,

- spændingsfald over belastningen.

I en kortslutning spredes al energikildens kraft i dens indre modstand. I dette tilfælde vil kortslutningsstrømmen være maksimal. Ved at kende åben kredsløbsspænding og kortslutningsstrøm kan vi beregne den interne modstand af spændingskilden: $R=0$ $I_{{{\text{sc))))$ $U_{{{\tekst{xx))))$

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

Ansøgning

Ved at bruge spændingskildemodellen er kemiske strømkilder , batterier , galvaniske celler , parallel-exciterede kollektor-DC-generatorer og elektriske husholdningsnetværk til lavenergiforbrugere godt beskrevet .

Der skelnes mellem en kilde til jævn- og vekselspænding samt en spændingskilde styret af spænding (INUN) og spændingskilder styret af strøm (INUT).

Notation

Der er forskellige muligheder for at udpege en spændingskilde. Den mest almindelige betegnelse er (a). Mulighed (c) er etableret af GOST [1] og IEC [2] . Pilen i cirklen peger på den positive terminal ved udgangen af kilden. Ved valg af betegnelse skal man være varsom og bruge forklaringer for at undgå forveksling med aktuelle kilder (b), som betegnes som sådan i artiklen "Strømkilde".

Definition af poler

For at bestemme hvilken pol på DC-spændingskilden der er positiv og hvilken som er negativ, bruges specielle "polfindere", hvis handling er baseret på fænomenet elektrolyse . Feltdetektoren er en glasampul fyldt med natriumchloridopløsning med tilsætning af phenolphtalein . Elektroder indsættes i ampullen udefra. Når en spændingskilde tilsluttes elektroderne, begynder elektrolyse: brint frigives ved den negative pol, og der dannes et alkalisk miljø. På grund af tilstedeværelsen af alkali ændrer phenolphtalein sin farve - det bliver rødt, af den røde farve ved elektroden og det vurderes, at det er forbundet med spændingskildens negative pol [3] .

Se også

Noter

↑ GOST 2.721-74 Samlet system til designdokumentation. Betingede grafiske betegnelser i skemaer. Betegnelser til almindelig brug.
↑ IEC 617-2:1996. Grafiske symboler til diagrammer — Del 2: Symbolelementer, kvalificerende symboler og andre symboler med generel anvendelse
↑ Elementær lærebog i fysik / Ed. G. S. Landsberg . - 13. udgave - M . : FIZMATLIT , 2003. - T. 2. Elektricitet og magnetisme. - S. 151.152.465.

Litteratur

Elektroteknik: Proc. for universiteter / A. S. Kasatkin, M. V. Nemtsov. - 7. udg., Sr. - M .: Højere. skole, 2003. - 542 s.: ill. ISBN 5-06-003595-6
Bessonov L. A. Teoretisk grundlag for elektroteknik. Elektriske kredsløb. - M . : Gardariki, 2002. - 638 s. — ISBN 5-8297-0026-3 .