EMF 소스의 외부 특성
외부 특성은 부하에 의해 주어진 소스 전류인 부하의 크기에 대한 소스 단자 전압의 의존성을 반영합니다. 소스 단자 전압은 EMF보다 전압 강하량만큼 적습니다. 소스의 내부 저항 (1):
이 방정식은 EMF 소스의 외부 특성에 해당합니다(그림 1). 두 지점에 구축:
1) I = 0 E = U에서;
2) U = 0 E = R0I에서.
분명히 EMF 소스 단자의 전압이 높을수록 내부 저항이 낮아집니다.
이상적인 EMF 소스에서 R0 = 0, U = E입니다(전압은 부하 크기에 의존하지 않음). 그러나 회로를 분석하고 계산할 때 전기 에너지의 근원을 EMF의 근원으로 표현하는 것이 항상 편리한 것은 아닙니다. 소스의 내부 저항이 예를 들어 전자 제품에서 발생하는 회로의 외부 저항을 크게 초과하면 회로의 전류 I = U / (R + R0) 및 R0 >> R에서 실질적으로 부하 저항에 의존하지 않습니다. 이 경우 에너지원은 전류원으로 표시됩니다.
무화과. 1.
방정식 (1)을 R0 (2)로 나눕니다.
방정식 (2)는 그림 1에 표시된 등가 회로에 해당합니다. 2. 여기서 Ib = U / R0 및 Ik = E / R0, I = Ik — Ib 다음 (3)
이상적인 전류 소스의 경우 Rc = ∞입니다. 실제 및 이상적인 전류 소스의 전류-전압 특성은 그림 1에 나와 있습니다. 삼.
쌀. 2
쌀. 삼
R과 R0의 값이 명확하게 구분되지 않는 경우 EMF 소스 또는 전류 소스를 계산된 전원 등가물로 사용할 수 있습니다. 후자의 경우, 식 (3)은 전압 강하를 결정하는 데 사용됩니다.
소스 작동 모드
소스는 다음 모드에서 작동할 수 있습니다.
1. 정격 모드는 제조업체가 소스를 설계한 작동 모드입니다. 이 모드의 경우 공칭 전류 Inom과 공칭 전압 Unom 또는 전력 Pnom이 소스의 패스포트에 표시됩니다.
2. 유휴 모드. 이 모드에서 외부 회로는 소스에서 분리되고 소스 전류는 I = 0이므로 소스 단자 전압은 개방 회로 전압 Uxx = E입니다. 식 (1)을 참조하십시오.
3. 단락 모드. 소스 외부 회로의 저항은 0입니다. 소스 전류는 내부 저항에 의해서만 제한됩니다. U = 0에서 방정식 (1)에서 I = Ikz = U / R0을 얻습니다. EMF 소스에서 에너지 손실을 줄이려면 R0은 가능한 한 작아야 하며 이상적인 소스에서는 R0 = 0이어야 합니다. 이를 감안할 때 Ikz >> Inom이며 소스에 허용되지 않습니다.
4. 계약 모드 — 최대 전력이 소스에서 사용자에게 전달되는 모드입니다. 소스 매개변수를 통해 이 전력을 결정할 수 있습니다. 따라서 부하로 전달되는 전력은 P = I2R입니다. R = R0에서 P = Pmax.그러면 사용자에게 전달되는 최대 전력은 Pmax = E2 / 4R0입니다. 컴플라이언스 모드에서 소스의 효율성은 50%를 초과하지 않습니다. 산업 전기 공학에서의 사용을 제외합니다. 해당 모드는 전자 장치의 저전류 회로에 사용됩니다.