Kilder til EMF og strøm: hovedegenskaper og forskjeller

Elektroteknikk relaterer elektrisitets natur til materiens struktur og forklarer den ved bevegelsen av gratis ladede partikler under påvirkning av et energifelt.

For at elektrisk strøm skal flyte gjennom kretsen og fungere, må det være en energikilde som kan omdannes til elektrisitet:

• mekanisk rotasjonsenergi av generatorrotorer;

• forløpet av kjemiske prosesser eller reaksjoner i galvaniske enheter og batterier;

• varme i termostater;

• magnetiske felt i magnetohydrodynamiske generatorer;

• lysenergi i fotoceller.

De har alle forskjellige egenskaper. For å klassifisere og beskrive deres parametere, er en betinget teoretisk inndeling av kilder vedtatt:

• nåværende;

• EMF.

Elektrisk strøm i en metallleder

Definisjon strømstyrke og den elektromotoriske kraften på 1700-tallet ble gitt av kjente fysikere på den tiden.

Kilde til EMF

En ideell kilde anses å være bipolar, ved terminalene som den elektromotoriske kraften (og spenningen) alltid opprettholdes på en konstant verdi.Dette påvirkes ikke av nettverksbelastning og indre motstand ved kilden er null.

I diagrammene er det vanligvis indikert med en sirkel med bokstaven «E» og en pil inni, som indikerer den positive retningen til EMF (i retning av å øke det indre potensialet til kilden).

Betegnelsesskjemaer og strømspenningsegenskaper til EMF-kilder

Teoretisk sett, ved terminalene til en ideell kilde, avhenger ikke spenningen av størrelsen på laststrømmen og er en konstant verdi. Dette er imidlertid en betinget abstraksjon som ikke kan brukes i praksis. For en reell kilde, når laststrømmen øker, synker verdien av terminalspenningen alltid.

Grafen viser at EMF E består av summen av spenningsfallet over den indre motstanden til kilden og lasten.

Faktisk fungerer ulike kjemiske og galvaniske celler, lagringsbatterier, elektriske nettverk som spenningskilder. De er delt inn i kilder:

• DC og AC spenning;

• styrt av spenning eller strøm.

Aktuelle kilder

De kalles to-terminalenheter, som skaper en strøm som er strengt konstant og ikke på noen måte avhenger av motstandsverdien til den tilkoblede lasten, og dens indre motstand nærmer seg uendelig. Dette er også en teoretisk antakelse som ikke kan oppnås i praksis.

Betegnelsesskjemaer og strømspenningskarakteristikk for strømkilden

For en ideell strømkilde avhenger dens terminalspenning og effekt bare av motstanden til den tilkoblede eksterne kretsen. Dessuten, med økende motstand, øker de.

Den faktiske strømkilden er forskjellig fra den ideelle verdien av den indre motstanden.

Eksempler på en strømkilde inkluderer:

• Sekundærviklinger av strømtransformatorer koblet til primærlastkretsen med egen tilførselsvikling. Alle sekundære kretser fungerer i pålitelig tilkoblingsmodus. Du kan ikke åpne dem - ellers vil det være overspenninger i kretsen.

• Induktorer, som strømmen har gått gjennom en tid etter at strømmen er fjernet fra kretsen. Rask utkobling av den induktive lasten (en plutselig økning i motstand) kan føre til at gapet bryter.

• Strømgenerator montert på bipolare transistorer, styrt av spenning eller strøm.

I ulik litteratur kan strøm- og spenningskilder betegnes forskjellig.

Typer av betegnelser for strøm- og spenningskilder på diagrammer

Les også om dette emnet: Eksterne egenskaper til EMF-kilden