Тема 1. Електричний струм. Електрорушійна сила і її джерела.
2. Електрорушійна сила і її джерела
2.1. Режими роботи джерел ЕРС
2.1. Режими роботи джерел ЕРС
Нехай зовнішній опір
ланцюга R зменшений до нуля (мал. 3, а). Режим
електричного кола, при якім накоротко замкнута ділянка з одним або
декількома елементами, у
зв'язку із чим напруга на цій ділянці дорівнює нулю, називається режимом короткого замикання. При R = 0 U = IR = 0, I=Ε/ r.
Коли ланцюг розімкнутий, тобто R = ∞ , струм у ланцюзі відсутній: I = 0
(мал. 3, б). Джерело працює вхолосту, або в режимі холостого ходу. У цьому режимі
напруга на затискачах джерела U Ir = Ε - максимальна й рівна його ЕРС Ε.
Якщо зовнішній опір R у кілька раз більше внутрішнього опору r, то
загублена усередині джерела напруга невелика, і напруга на затискачах
генератора U близька до ЕРС E. Такий режим навантаження джерела звичайно є найбільш бажаним, і його можна назвати
нормальним режимом або режимом нормального навантаження (мал. 3, в). Окремим випадком нормального є номінальний режим роботи, установлений заводом-виготовлювачем для даного електротехнічного пристрою відповідно до
пропонованих до нього
технічних вимог.
Залежність напруги на затискачах джерела від струму навантаження
U = f (I) називають зовнішньою характеристикою джерела (мал. 4).
Мал. 3. Режими роботи
джерела |
Мал. 4. Зовнішня характеристика |
На мал. 4 точка А є точкою
холостого ходу, у ній струм дорівнює нулю, а
напруга U досягає найбільшого значення U XX , тобто ЕРС E (відрізок ОА).
Точка Б є точкою короткого замикання, тому що для неї напруга дорівнює
нулю, а струм I досягає найбільшого значення IКЗ=Ε/r (відрізок ОБ дорівнює струму короткого замикання). Нормальний режим відповідає різним
точкам поблизу точки А, наприклад точці М. Для цієї
точки відрізок ОВ показує напругу на затискачах
джерела, а відрізок ВА відповідає спаданню напруги усередині джерела.