Электродвижущей силой называется количественная мера сторонней силы. Для гальванического элемента ЭДС Е равна

где d – расстояние между пластинками; – напряжение, равное разности потенциалов между выводами пластин в режиме холостого хода, т.е при отсутствии тока в гальваническом элементе.

Если к выводам гальванического элемента подключить приемник, например резистор, то в замкнутой цепи возникнет ток. Направленное движение ионов в растворе кислоты сопровождается их взаимными столкновениями, что создает внутреннее сопротивление гальванического элемента постоянному току. Гальванический элемент, эскизное изображение которого дано на рис. 2.10 а, а обозначение на принципиальных схемах – на рис. 2.10 б, можно представить схемой замещения рис. 2.10 в, состоящей из последовательно включенных ЭДС Е источника и резистивного элемента сопротивлением , равным его внутреннему сопротивлению. Стрелка ЭДС указывает направление движения положительных зарядов в гальваническом жлементе под действием сторонних сил. Стрелка напряжения указывает направление движения положительных зарядов под действием сил электрического поля в приемнике, если его подключить к гальваническому элементу.

Схема замещения на рис. 2.10 в справедлива для любых других источников электрической энергии постоянного тока, которые отличаются от гальванического элемента физической природой ЭДС и внутреннего сопротивления.

Источники ЭДС и источник тока

Источник ЭДС и источник тока являются частными случаями источника электрической энергии.

Рассмотрим процессы в цепи, состоящей из источника электрической энергии и подключенного к нему резистора с сопротивлением нагрузки . Представим источник электрической энергии схемой замещения на рис. 2.10, в, а всю цепь – схемой на рис.2.11, а.

Свойства источника электрической энергии отпределяет вольт-амперная, или внешняя, характеристика – зависимость напряжения между его выводами от тока I источника, т.е. U(I)

(2.6)

которой соответствует прямая на рис. 2.12, а. Уменьшение напряжения источника тока при увеличении тока объясняется увеличением падения напряжения на его внутреннем сопротивлении . При напряжении U=0 ток источника равен току замыкания:

Участок внешней характеристики при отрицательных значениях тока соответствует потреблению источником энергии из внешней относительно него цепи, например зарядке аккумулятора.

Источник ЭДС

Если внутреннее сопротивление источника электрической энергии во много раз меньше сопротивления цепи нагрузки, то напряжение источника по (2.6) при токе по закону Ома и значениях сопротивлений практически равно ЭДС

Источник энергии с малым внутренним сопротивлением можно заменить идеализированной моделью, для которой . Такой идеализированный источник электрической энергии называется идеальным источником ЭДС и характеризуется одним параметром . Напряжение между выводами идеального источника ЭДС не зависит от тока, а его внешняя характеристика определяется выражением

(2.7)

Которому соответствует прямая на рис. 2.12, б. Такой источник называется также источником напряжения. На этом же рисунке показано обозначение идеального источника ЭДС на схемах.

Источник тока

Если внутреннее сопротивление источника электрической энергии во много раз больше сопротивления цепи нагрузки, то ток источника при значениях сопротивлений практически равен его току короткого замыкания

Источник электрической энергии с большим внутренним сопротивлением можно заменить идеализированной моделью, у которой и E и для которой справедливо равенство . Такой идеализированный источник электрической энергии называется идеальным источником тока и характеризуется одним параметром Ток источника тока не зависит от напряжения между его выводами, а его внешняя характеристика определяется выражением

I = J = const, (2.8.)

Которому соответствует прямая на рис 2.12, в. На этом же рисунке дано обозначение источника тока на схемах. Участок внешней характеристики с отрицательным значением напряжения соответствует потреблению источником тока энергии из внешней относительно него цепи

От схемы замещения источника энергии на рис 2.11, а можно перейти к эквивалентной схеме замещения с источником тока. Для этого разделим все слагаемые уравнения (2.6.) на внутреннее сопротивление источника :

Или

J =

Вопрос № 2

Активное сопротивление – способность проводника создавать препятствия движению зарядов в электрическом поле (ток).

R=(pl)|S

где: R – удельное сопротивление проводника;

l – длина проводника;

S – поперечное сечение.

Проводимость (G) – величина обратная сопротивлению =

G=1/R; Проводимость измеряют в сименсах (См).

Работа совершаемая электрическим полем при перемещении положительного заряда Q вдоль неразветвленного участка ав электрической цепи, не содержащей источников электрической энергии = произведению этого заряда на напряжение между концами этого участка.

A=QU; Дж

Q=It

A=UtI; Дж

Мощность тока служит для оценки энергетических условий (позволяет определить как быстро совершается работа), измеряется в Вт.

P_R = IU=I²К, Вт

В любой электрической цепи должен соблюдаться баланс мощностей:

Баланс: алгебраическая сумма мощностей всех источников энергии должна = алгебраической сумме мощностей приемников энергии.

_источн = _потреб

_ист I _ист = _RI_R (I²_RR)

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. CПИСОК ТЕМ ДЛЯ РЕФЕРАТОВ, КУРСОВЫХ И ДИПЛОМНЫХ РАБОТ
2. DOUBLE NEEDS PANG PANG ТУШЬ ДЛЯ РЕСНИЦ от TONY MOLY – 660 руб
3. E) для факторов - капитал и земля
4. I. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ДЛЯ ОБУЧАЮЩИХСЯ
5. II. ТЕКСТЫ ДЛЯ РАБОТЫ НАД ГОЛОСОМ.
6. III. Определите значимость для переводчика изучения особенностей литературного направления, к которому относится тот или иной автор.
7. III. Разделы, изученные ранее и необходимые для данного занятия (базисные знания)
8. IV. Здания для проживания людей
9. IX.3. Прелестные девушки для странных парней
10. MS Excel. Для автоматического построения диаграммы по выделенным данным
11. Q Часть 3. Интуитивные игры для ума
12. SMART-тест для постановки цели