Sursa EMF

O sursă EMF ( o sursă ideală de tensiune ) este o rețea cu două terminale , a cărei tensiune la bornele căreia nu depinde de curentul care circulă prin sursă și este egală cu EMF. FEM sursă poate fi setată fie constantă, fie în funcție de timp, fie în funcție de o acțiune de control extern. În cel mai simplu caz, EMF este definită ca o constantă, de obicei notă cu litera . ${\mathcal {E}}$

Proprietăți

Sursă ideală de tensiune

Tensiunea la bornele unei surse ideale de tensiune nu depinde de sarcină . Curentul este determinat numai de rezistența circuitului extern : $U={\mathcal {E}}={\text{const}}$ $R$

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

Modelul ideal al sursei de tensiune este utilizat pentru a reprezenta componentele electronice reale ca circuite echivalente. De fapt, sursa ideală de tensiune (sursa EMF) este o abstractizare fizică, deoarece atunci când rezistența de sarcină tinde spre zero, curentul de ieșire și puterea electrică cresc la infinit, ceea ce contrazice natura fizică a sursei. $R\săgeata dreapta 0$

Sursă de tensiune reală

În realitate, orice sursă de tensiune are rezistență internă . Trebuie remarcat faptul că rezistența internă este o proprietate exclusiv constructivă a sursei. Circuitul echivalent al unei surse reale de tensiune este o conexiune în serie a unei surse ideale de fem și rezistență internă . $r$ ${\mathcal {E}}$ $r$

Figura 3 prezintă caracteristicile de sarcină ale unei surse de tensiune ideală (linia albastră) și a unei surse de tensiune reală (linia roșie).

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

Unde

U_{r}=I\cdot r,

- căderea de tensiune pe rezistența internă;

U_{R}=I\cdot R,

- căderea de tensiune pe sarcină.

Într-un scurtcircuit , toată puterea sursei de energie este disipată în rezistența sa internă. În acest caz, curentul de scurtcircuit va fi maxim. Cunoscând tensiunea în circuit deschis și curentul de scurtcircuit, putem calcula rezistența internă a sursei de tensiune: $R=0$ $I_{{{\text{sc))))$ $U_{{{\text{xx))))$

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

Aplicație

Folosind modelul sursei de tensiune, sursele de curent chimic , bateriile , celulele galvanice , generatoarele de curent continuu cu colectoare excitate în paralel și rețelele electrice de uz casnic pentru consumatorii de putere redusă sunt bine descrise .

Se face distincție între o sursă de tensiune continuă și cea alternativă, precum și o sursă de tensiune controlată de tensiune (INUN) și sursele de tensiune controlate de curent (INUT).

Notație

Există diferite opțiuni pentru desemnarea unei surse de tensiune. Cea mai comună denumire este (a). Opțiunea (c) este stabilită de GOST [1] și IEC [2] . Săgeata din cerc indică către terminalul pozitiv de la ieșirea sursei. Atunci când alegeți o denumire, trebuie să fiți atenți și să folosiți explicații pentru a evita confuzia cu sursele curente (b), care este desemnată ca atare în articolul „Sursa de alimentare”.

Definiția poli

Pentru a determina care pol al sursei de tensiune de curent continuu este pozitiv și care este negativ, se folosesc „căitori de poli” speciali, a căror acțiune se bazează pe fenomenul de electroliză . Detectorul de câmp este o fiolă de sticlă umplută cu soluție de clorură de sodiu cu adaos de fenolftaleină . Electrozii sunt introduși în fiolă din exterior. Când o sursă de tensiune este conectată la electrozi, începe electroliza: hidrogenul este eliberat la polul negativ și se formează un mediu alcalin. Datorită prezenței alcalinei, fenolftaleina își schimbă culoarea - devine roșie, după culoarea roșie la electrod și se apreciază că este conectată la polul negativ al sursei de tensiune [3] .

Vezi și

Note

↑ GOST 2.721-74 Sistem unificat pentru documentația de proiectare. Denumirile grafice condiționate în scheme. Denumiri de uz general.
↑ IEC 617-2:1996. Simboluri grafice pentru diagrame — Partea 2: Elemente de simbol, simboluri de calificare și alte simboluri cu aplicație generală
↑ Manual elementar de fizică / Ed. G. S. Landsberg . - Ed. a XIII-a - M . : FIZMATLIT , 2003. - T. 2. Electricitate și magnetism. - S. 151.152.465.

Literatură

Inginerie electrică: Proc. pentru universități / A. S. Kasatkin, M. V. Nemtsov - ed. a VII-a, Sr. - M .: Mai înalt. şcoală, 2003. - 542 p.: ill. ISBN 5-06-003595-6
Bessonov L. A. Fundamentele teoretice ale ingineriei electrice. Circuite electrice. - M . : Gardariki, 2002. - 638 p. — ISBN 5-8297-0026-3 .