EMF:n ja virran lähteet: tärkeimmät ominaisuudet ja erot

Sähkötekniikka yhdistää sähkön luonteen aineen rakenteeseen ja selittää sen vapaiden varautuneiden hiukkasten liikkeellä energiakentän vaikutuksesta.

Jotta sähkövirta voisi kulkea piirin läpi ja toimia, tarvitaan energialähde, joka muunnetaan sähköksi:

• generaattorin roottoreiden mekaaninen pyörimisenergia;

• kemiallisten prosessien tai reaktioiden kulku galvaanisissa laitteissa ja akuissa;

• lämpö termostaateissa;

• magneettikentät magnetohydrodynaamisissa generaattoreissa;

• valoenergia valokennoissa.

Niillä kaikilla on erilaisia ​​ominaisuuksia. Niiden parametrien luokittelemiseksi ja kuvaamiseksi käytetään ehdollista teoreettista lähteiden jakoa:

• nykyinen;

• EMF.

Sähkövirta metallijohtimessa

Määritelmä ampeeri ja sähkömotorisen voiman 1700-luvulla antoivat sen ajan kuuluisat fyysikot.

EMF:n lähde

Ihanteellisena lähteenä pidetään bipolaarista, jonka liittimissä sähkömotorinen voima (ja jännite) pidetään aina vakiona.Verkon kuormitus ei vaikuta tähän sisäinen vastus lähteellä on nolla.

Kaavioissa se on yleensä osoitettu ympyrällä, jonka sisällä on kirjain «E» ja nuoli, joka osoittaa EMF:n positiivisen suunnan (lähteen sisäisen potentiaalin lisäämisen suuntaan).

EMF-lähteiden nimityskaaviot ja virta-jännite-ominaisuudet

Teoriassa ihanteellisen lähteen liittimissä jännite ei riipu kuormitusvirran suuruudesta ja on vakioarvo. Tämä on kuitenkin ehdollinen abstraktio, jota ei voida soveltaa käytännössä. Todelliselle lähteelle kuormitusvirran kasvaessa napajännitteen arvo aina pienenee.

Kaavio osoittaa, että EMF E koostuu lähteen sisäisen resistanssin ja kuorman välisen jännitehäviön summasta.

Itse asiassa erilaiset kemialliset ja galvaaniset kennot, akut, sähköverkot toimivat jännitelähteinä. Ne on jaettu lähteisiin:

• DC- ja AC-jännite;

• ohjataan jännitteellä tai virralla.

Nykyiset lähteet

Niitä kutsutaan kaksipäätteisiksi laitteiksi, jotka luovat virran, joka on ehdottomasti vakio ja ei riipu millään tavalla kytketyn kuorman vastusarvosta, ja sen sisäinen vastus lähestyy ääretöntä. Tämä on myös teoreettinen oletus, jota ei voida toteuttaa käytännössä.

Virtalähteen nimityskaaviot ja virta-jännite-ominaisuus

Ihanteellisessa virtalähteessä sen liitinjännite ja teho riippuvat vain kytketyn ulkoisen piirin resistanssista. Lisäksi vastuksen kasvaessa ne lisääntyvät.

Todellinen virtalähde poikkeaa sisäisen vastuksen ideaaliarvosta.

Esimerkkejä virtalähteestä ovat:

• Virtamuuntajien toisiokäämit, jotka on kytketty ensiökuormituspiiriin omalla syöttökäämityksellä. Kaikki toisiopiirit toimivat luotettavassa liitäntätilassa. Et voi avata niitä - muuten piirissä on ylijännitteitä.

• Induktorit, jonka läpi virta on kulkenut jonkin aikaa sen jälkeen, kun virta on poistettu piiristä. Induktiivisen kuorman nopea katkaisu (äkillinen vastuksen kasvu) voi aiheuttaa raon katkeamisen.

• Bipolaarisiin transistoreihin asennettu virtageneraattori, jota ohjataan jännitteellä tai virralla.

Eri kirjallisuudessa virta- ja jännitelähteet voidaan nimetä eri tavalla.

Virta- ja jännitelähteiden nimitystyypit kaavioissa

Lue myös tästä aiheesta: EMF-lähteen ulkoiset ominaisuudet