Vastaava virtageneraattori
Jokaiselle generaattorille on aina ominaista sähkömoottorivoima E ja sisäinen vastus Ri. Se luo tietyn EMF:n, joka ei riipu kuorman vastustuksesta. Siksi tällaista generaattoria kutsutaan EMF-generaattoriksi. Joskus se esitetään jonkin ihanteellisen EMF-generaattorin muodossa, jolla ei ole sisäistä vastusta ja joka on kytketty sarjaan vastuksen kanssa, jonka resistanssi on yhtä suuri kuin Ri.
Joissakin tapauksissa laskelmien yksinkertaistamiseksi korvaa EMF-generaattori ns. ekvivalenttivirtageneraattorilla, jonka virtakehitys on kuormituksesta riippumaton. Tämä korvaaminen voidaan perustella seuraavilla matemaattisilla muunnoksilla.
EMF-generaattorin syöttämä virta
Kun yhtälön molemmat puolet kerrotaan Rn:llä, saadaan lauseke generaattorin napojen jännitteelle, eli jännitteelle kuormassa
Nyt kerrotaan ja jaetaan Ri:n oikea puoli
Tuloksena olevassa kaavassa E / Ri on oikosulkuvirta ja lauseke RnRi / (Rn + Ri) on rinnankytkettyjen haarojen kokonaisresistanssi resistanssilla RH ja Ri.Tästä seuraa, että EMF-generaattori voidaan korvata virtageneraattorilla, joka antaa virran E / Ri, mutta tässä tapauksessa Ri on otettava huomioon kuorman RH rinnan kytketyn haaran vastus (kuva 1).
Joskus on kätevää käyttää EMF-generaattorin korvaamista vastaavalla virtageneraattorilla laskelmissa, etenkin jos kuormassa on useita rinnakkain kytkettyjä haaroja, koska silloin kaikki lasketaan rinnakkaispiirin laskemiseen.
Kuva. 1. Ekvivalenttivirtageneraattori
Jos laskennassa käytetään EMF-generaattoria, tuloksena on sekakytkentä, koska Ri kytketään sarjaan kuorman kanssa, joka itse on rinnakkaispiiri. Sekakytkentä on vaikeampi laskea, erityisesti AC-piireissä.
On kuitenkin muistettava, että virtageneraattorin avulla on mahdollista laskea oikein virta, jännite ja teho vain kuormassa. Virtageneraattorin avulla on mahdotonta laskea virtaa, jännitettä ja tehoa generaattorin sisällä, koska saadaan täysin vääriä tuloksia.
Näin ollen piirikaavion käyttö virtageneraattorin kanssa ei vastaa todellisuutta ja toimii vain sähköisen kuormitustilan laskemiseen. Ja EMF-generaattorilla saadaan aina oikea heijastus sähköpiirin todellisista prosesseista, ja laskentatulokset piirin jokaiselle osalle ovat oikein.