Источник ЭДС. Чем источник эдс отличается от источника тока

В чем разница между источником тока и источником напряжения?

Они отличаются тем, ЧТО ИМЕННО не зависит от нагрузки. В источнике напряжения от нагрузки не зависит напряжение. Это означает, в частности, что его выходное сопротивление (дифференциальное) равно нулю, потому каr dU = 0 при любом dI (отмазка: U тут может быть как постоянной величиной для источника постоянного напряжения, так и комплексной. Суть не меняется) . В источнике напряжения от нагрузки не зависит ток. Как следствие, для него не допускается разомкнутый режим работы - напряжение на выводах будет стремится к бесконечности. Поэтому ненагруженным режимом для такого источника будет короткое замыкание выводов. Выходное сопротивление источника тока равно бесконечности (по тем же соображениям. Для него dI = 0). Хорошим приближением источника напряжения служит операционник в режиме повторителя, источника тока - тот же операционник с хитрой обратной связью или транзистор с общей базой.

Источник ЭДС (идеальный источник напряжения) — двухполюсник, напряжение на зажимах которого постоянно (не зависит от тока в цепи) . Напряжение может быть задано как константа, как функция времени, либо как внешнее управляющее воздействие. В простейшем случае напряжение определено как константа, то есть напряжение источника ЭДС постоянно. Исто&#769;чник то&#769;ка (также генератор тока) — двухполюсник, который создаёт ток I = Ik, не зависящий от сопротивления нагрузки, к которой он присоединён. На рисунке 1 представлена схема источника тока с током Ik = E / RB и параллельно с ним включенным сопротивлением RB (стрелка в кружке указывает положительное направление тока источника тока) . Реальные генераторы тока имеют различные ограничения (например по напряжению на его выходе) , а также нелинейные зависимости от внешних условий. <a rel="nofollow" href="http://ru.wikipedia.org/wiki/Источник_тока" target="_blank" >ответ</a>

На бытовом уровне - никакой разницы нет. Но с точки зрения науки (и техники) , то в каждом конкретном случае подразумеваются какие-то отличительные характеристики. Например, электретные источники напряжения никакого тока вам не дадут. Если соединить их плюс с минусом, тока не будет! Но если косвенными методами (например электростатическим прибором) замерить напряжение, то оно будет вполне себе конкретной величины. Также, идеализированный источник тока выдает ток, независимо от нагрузки. То есть, его можно закоротить накоротко - напряжение на клеммах будет равно нулю, но будет идти конкретный ток (а все напряжение упадет на внутреннем сопротивлении) . В электронике много таких ситуаций, когда надо применить источник тока, напряжения и, даже источник с отрицательным внутренним сопротивлением (как пример) . Такая вот экзотика!

В бытовой розетке-источник напряжения. У сварочного аппарата на выходе-источник тока и напряжение зависит от сопротивления.

touch.otvet.mail.ru

Источник ЭДС — WiKi

Рисунок 1. Обозначение на схемах источника ЭДС (слева) и реального источника напряжения (справа). Вариант.

Исто́чник ЭДС (идеа́льный источник напряже́ния) — двухполюсник, напряжение на зажимах которого не зависит от тока, протекающего через источник и равно его ЭДС. ЭДС источника может быть задана либо постоянным, либо как функция времени, либо как функция от внешнего управляющего воздействия. В простейшем случае ЭДС определена как константа, обычно обозначаемая буквой E{\displaystyle {\mathcal {E}}}.

Свойства

Идеальный источник напряжения

  Рисунок 2. Реальный источник напряжения под нагрузкой   Рисунок 3. Нагрузочная характеристика идеального (синий) и реального (красный) источников.

Напряжение на выводах идеального источника напряжения не зависит от нагрузки U=E=const{\displaystyle U={\mathcal {E}}={\text{const}}} . Ток определяется только сопротивлением внешней цепи R{\displaystyle R} :

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

Модель идеального источника напряжения используется для представления реальных электронных компонентов в виде эквивалентных схем. Собственно, идеальный источник напряжения (источник ЭДС) является физической абстракцией, поскольку при стремлении сопротивления нагрузки к нулю R→0{\displaystyle R\rightarrow 0}  отдаваемый ток и электрическая мощность неограниченно возрастают, что противоречит физической природе источника.

Реальный источник напряжения

В реальности любой источник напряжения обладает внутренним сопротивлением r{\displaystyle r} . Следует отметить, что внутреннее сопротивление — это исключительно конструктивное свойство источника. Эквивалентная схема реального источника напряжения представляет собой последовательное включение идеального источника ЭДС E{\displaystyle {\mathcal {E}}}  и внутреннего сопротивления r{\displaystyle r} .

На рисунке 3 приведены нагрузочные характеристики идеального источника напряжения (синяя линия) и реального источника напряжения (красная линия).

E=Ur+UR,{\displaystyle {\mathcal {E}}=U_{r}+U_{R},} 

где

Ur=I⋅r,{\displaystyle U_{r}=I\cdot r,}  — падение напряжения на внутреннем сопротивлении; UR=I⋅R,{\displaystyle U_{R}=I\cdot R,}  — падение напряжения на нагрузке.

При коротком замыкании R=0{\displaystyle R=0}  вся мощность источника энергии рассеивается на его внутреннем сопротивлении. В этом случае ток короткого замыкания Is.c.{\displaystyle I_{\text{s.c.}}}  будет максимален. Зная напряжение холостого хода Uxx{\displaystyle U_{\text{xx}}}  и ток короткого замыкания, можно вычислить внутреннее сопротивление источника напряжения:

r=UxxIs.c..{\displaystyle r={\frac {U_{\text{xx}}}{I_{\text{s.c.}}}}.} 

Применение

При помощи модели источника напряжения хорошо описываются химические источники тока, батарейки, гальванические элементы, коллекторные генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением и бытовые электросети для маломощных потребителей.

Различают источник постоянного и переменного напряжения, а также источник напряжения, управляемые напряжением (ИНУН) и источники напряжения, управляемые током (ИНУТ).

Обозначения

Существуют различные варианты обозначений источника напряжения. Наиболее часто встречается обозначение (a) . Вариант (c) устанавливается ГОСТ[1] и IEC[2]. Стрелка в кружке указывает на положительную клемму на выходе источника. При выборе обозначения нужно быть осмотрительным и использовать пояснения, чтобы не допускать путаницы с источниками тока (b), который обозначен так в статье «Источник тока».

  Рисунок 4. Обозначения источника напряжения на схемах

Определение полюсов

Чтобы определить, который полюс источника постоянного напряжения является положительным, а какой — отрицательным, используются специальные «полюсоискатели», действие которых основано на явлении электролиза. Полюсоискатель представляет собой стеклянную ампулу, заполненную раствором поваренной соли с добавкой фенолфталеина. В ампулу снаружи введены электроды. При подключении к электродам источника напряжения начинается электролиз: на отрицательном полюсе идёт выделение водорода и образуется щелочная среда. Из-за наличия щёлочи фенолфталеин меняет свою окраску — краснеет, по красной окраске у электрода и судят о том, что он соединён с отрицательным полюсом источника напряжения[3].

См. также

Примечания

1. ↑ ГОСТ 2.721-74 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения.
2. ↑ IEC 617-2:1996. Graphical symbols for diagrams — Part 2: Symbol elements, qualifying symbols and other symbols having general application
3. ↑ Элементарный учебник физики / Под ред. Г. С. Ландсберга. — 13-е изд.. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — Т. 2. Электричество и магнетизм. — С. 151,152,465.

Литература

• Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.— 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.— 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
• Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3.

ru-wiki.org

Источник ЭДС — Википедия РУ

Рисунок 1. Обозначение на схемах источника ЭДС (слева) и реального источника напряжения (справа). Вариант.

Исто́чник ЭДС (идеа́льный источник напряже́ния) — двухполюсник, напряжение на зажимах которого не зависит от тока, протекающего через источник и равно его ЭДС. ЭДС источника может быть задана либо постоянным, либо как функция времени, либо как функция от внешнего управляющего воздействия. В простейшем случае ЭДС определена как константа, обычно обозначаемая буквой E{\displaystyle {\mathcal {E}}}.

Свойства

Идеальный источник напряжения

  Рисунок 2. Реальный источник напряжения под нагрузкой   Рисунок 3. Нагрузочная характеристика идеального (синий) и реального (красный) источников.

Напряжение на выводах идеального источника напряжения не зависит от нагрузки U=E=const{\displaystyle U={\mathcal {E}}={\text{const}}} . Ток определяется только сопротивлением внешней цепи R{\displaystyle R} :

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

Модель идеального источника напряжения используется для представления реальных электронных компонентов в виде эквивалентных схем. Собственно, идеальный источник напряжения (источник ЭДС) является физической абстракцией, поскольку при стремлении сопротивления нагрузки к нулю R→0{\displaystyle R\rightarrow 0}  отдаваемый ток и электрическая мощность неограниченно возрастают, что противоречит физической природе источника.

Реальный источник напряжения

В реальности любой источник напряжения обладает внутренним сопротивлением r{\displaystyle r} . Следует отметить, что внутреннее сопротивление — это исключительно конструктивное свойство источника. Эквивалентная схема реального источника напряжения представляет собой последовательное включение идеального источника ЭДС E{\displaystyle {\mathcal {E}}}  и внутреннего сопротивления r{\displaystyle r} .

На рисунке 3 приведены нагрузочные характеристики идеального источника напряжения (синяя линия) и реального источника напряжения (красная линия).

E=Ur+UR,{\displaystyle {\mathcal {E}}=U_{r}+U_{R},} 

где

Ur=I⋅r,{\displaystyle U_{r}=I\cdot r,}  — падение напряжения на внутреннем сопротивлении; UR=I⋅R,{\displaystyle U_{R}=I\cdot R,}  — падение напряжения на нагрузке.

При коротком замыкании R=0{\displaystyle R=0}  вся мощность источника энергии рассеивается на его внутреннем сопротивлении. В этом случае ток короткого замыкания Is.c.{\displaystyle I_{\text{s.c.}}}  будет максимален. Зная напряжение холостого хода Uxx{\displaystyle U_{\text{xx}}}  и ток короткого замыкания, можно вычислить внутреннее сопротивление источника напряжения:

r=UxxIs.c..{\displaystyle r={\frac {U_{\text{xx}}}{I_{\text{s.c.}}}}.} 

Применение

При помощи модели источника напряжения хорошо описываются химические источники тока, батарейки, гальванические элементы, коллекторные генераторы постоянного тока с параллельным возбуждением и бытовые электросети для маломощных потребителей.

Различают источник постоянного и переменного напряжения, а также источник напряжения, управляемые напряжением (ИНУН) и источники напряжения, управляемые током (ИНУТ).

Обозначения

Существуют различные варианты обозначений источника напряжения. Наиболее часто встречается обозначение (a) . Вариант (c) устанавливается ГОСТ[1] и IEC[2]. Стрелка в кружке указывает на положительную клемму на выходе источника. При выборе обозначения нужно быть осмотрительным и использовать пояснения, чтобы не допускать путаницы с источниками тока (b), который обозначен так в статье «Источник тока».

  Рисунок 4. Обозначения источника напряжения на схемах

Определение полюсов

Чтобы определить, который полюс источника постоянного напряжения является положительным, а какой — отрицательным, используются специальные «полюсоискатели», действие которых основано на явлении электролиза. Полюсоискатель представляет собой стеклянную ампулу, заполненную раствором поваренной соли с добавкой фенолфталеина. В ампулу снаружи введены электроды. При подключении к электродам источника напряжения начинается электролиз: на отрицательном полюсе идёт выделение водорода и образуется щелочная среда. Из-за наличия щёлочи фенолфталеин меняет свою окраску — краснеет, по красной окраске у электрода и судят о том, что он соединён с отрицательным полюсом источника напряжения[3].

См. также

Примечания

1. ↑ ГОСТ 2.721-74 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Обозначения общего применения.
2. ↑ IEC 617-2:1996. Graphical symbols for diagrams — Part 2: Symbol elements, qualifying symbols and other symbols having general application
3. ↑ Элементарный учебник физики / Под ред. Г. С. Ландсберга. — 13-е изд.. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2003. — Т. 2. Электричество и магнетизм. — С. 151,152,465.

Литература

• Электротехника: Учеб. для вузов/А. С. Касаткин, М. В. Немцов.— 7-е изд., стер.— М.: Высш. шк., 2003.— 542 с.: ил. ISBN 5-06-003595-6
• Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники. Электрические цепи. — М.: Гардарики, 2002. — 638 с. — ISBN 5-8297-0026-3.

http-wikipediya.ru

---

• 
  Класс напряжения что это
• 
  Формула емкости цилиндрического конденсатора
• 
  Передать показания гук жилфонд
• 
  Устройство ветряной электростанции
• 
  Тт защитные свойства
• 
  Первая помощь при ударе током на производстве
• 
  Когда возникает режим короткого замыкания в цепи
• 
  Птэ и птб электроустановок потребителей
• 
  Можно ли на отопление поставить счетчик
• 
  Конфигурация сетей
• 
  Температура плавления припоев