직류를 사용하는 전기 회로
단일 회로에서 음극에서 양극으로 전기 에너지 원 내부로 향하는 직류 EMF가있는 전기 회로는 전류 I를 같은 방향으로 여기합니다. 이는 다음과 같이 결정됩니다. 옴의 법칙 전체 체인:
I = E / (R + R화요일),
여기서 R은 수신기와 연결 와이어로 구성된 외부 회로의 저항이고, RW는 전기 에너지원을 포함하는 내부 회로의 저항입니다.
전기 회로의 모든 요소의 저항이 전류 및 EMF의 값과 방향에 의존하지 않으면 회로 자체뿐만 아니라 선형이라고합니다.
단일 전기 에너지원을 사용하는 단일 루프 선형 DC 전기 회로에서 전류는 EMF에 정비례하고 회로의 총 저항에 반비례합니다.
쌀. 1. 직류를 사용하는 단일 회로 전기 회로 다이어그램
위의 공식에서 E - RwI = RI, 여기서 I = (E - PvI) / R 또는 I = U / R, 여기서 U = E - RwI는 전기 에너지 원의 전압이며, 양극에서 음극으로.
식 I = U / R은 회로의 단면에 대한 옴의 법칙, 동일한 위치에서 전류 I와 방향이 일치하는 전압 U가 인가되는 단자에.
E = const 및 RW = const에서 전압 대 전류 U(I)는 전기 에너지의 선형 소스의 외부 또는 볼트-암페어 특성이라고 합니다(그림 2). 이에 따라 모든 전류 I가 다음을 결정할 수 있습니다. 해당 전압 유 및 공식에 따라 아래 주어진 - 전기 에너지 수신기의 전력을 계산하십시오.
P2 = RI2 = E2R / (R + RT화요일)2,
전기 에너지원:
P1 = (R + RT화요일) Az2 = E2 / (R + RT화요일)
및 DC 회로의 설치 효율성:
η = P2 / P1 = R / (R + Rwt) = 1 / (1 + RWt / R)
쌀. 2. 전기 에너지원의 외부(볼트-암페어) 특성
전기 에너지원의 전류-전압 특성 X점은 개방 회로에서 전류 Azx = 0이고 전압 Ux = E일 때 유휴 모드(x.x.)에 해당합니다.
포인트 H는 전압과 전류가 전기 에너지 원의 여권에 제공된 공칭 값 Unom 및 Aznom에 해당하는 경우 공칭 모드를 결정합니다.
포인트 K는 외부 저항 R =0인 전기 에너지원의 단자가 서로 연결될 때 발생하는 단락 모드(단락)를 특징으로 합니다. 이 경우 단락 전류 Azk = E / Rwatt가 발생하며 이는 공칭 전류 Aznom보다 몇 배 더 높습니다. 소스의 내부 저항 전기 에너지 Rw <R.이 모드에서 전기 에너지 원 단자의 전압 Uk = 0입니다.
포인트 C는 외부 회로 R의 저항이 내부 대상 Rwatt 전기 에너지 소스의 저항과 동일한 정합 모드에 해당합니다. 이 모드에서는 전류 Ic = E / 2R이 있고 외부 회로의 전력은 최고 전력 P2max = E2 / 4RW에 해당하며 설치 효율(효율)은 ηc = 0.5입니다.
계약 체제:
P2/P2max = 4R2/(R + Rtu)2 = 1 및 Ic = E/2R = I
쌀. 3. 전기 에너지 수신기의 상대 전력과 수신기의 상대 저항에 대한 설치 효율의 의존성 그래프
발전소에서 전기 회로의 모드는 조정 모드와 크게 다르며 수신기 R Rvat의 저항으로 인해 전류 I << Ic로 특징 지어지며 그 결과 이러한 시스템의 작동이 고효율로 진행됩니다.
전기 회로의 현상에 대한 연구는 이상적인 요소가 있는 수학적 모델인 등가 회로로 대체함으로써 단순화됩니다. 이 다이어그램은 전기 회로의 특성을 완벽하게 반영하며 특정 조건이 충족되면 전기 회로의 전기적 상태 분석을 용이하게 합니다.
능동 소자가 있는 등가 회로에서는 이상적인 EMF 소스와 이상적인 전류 소스가 사용됩니다.
일정한 EMF, E 및 0과 같은 내부 저항을 특징으로하는 이상적인 EMF 소스는 이러한 소스의 전류가 연결된 수신기의 저항에 의해 결정되고 단락은 이론적으로 전류와 전력을 유발합니다. 무한히 큰 값을 지향합니다.
이상적인 전원에는 단락 전류와 동일한 단자 전압에 관계없이 무한대로 큰 값과 일정한 전류 Azdo에 대한 내부 저항이 할당되어 결과적으로 연결된 부하가 무제한 증가합니다. 소스는 이론적으로 전압과 전력의 무제한 증가를 동반합니다.
쌀. 4. 실제 전기 에너지 원과 저항이있는 전기 회로의 백업 회로 a - 이상적인 EMF 소스, b - 이상적인 전류 소스.
EMF E, 내부 저항 Rvn 및 단락 전류 Ic를 사용하는 전기 에너지의 실제 소스는 이상적인 emf 소스 또는 이상적인 전류 소스를 각각 포함하는 등가 회로로 나타낼 수 있으며 저항 요소는 직렬 및 병렬로 연결되어 있습니다. 실제 소스의 내부 매개 변수 및 연결된 수신기의 전력 제한(그림 4, a, b).
실제 전기 에너지원은 수신기의 저항이 실제 소스의 내부 저항에 비해 큰 경우, 즉 유휴 모드에 가까운 영역에 있는 경우 이상적인 EMF 소스 영역에 가까운 영역에서 작동합니다.
작동 모드가 모드에 가까운 경우 단락, 실제 소스는 수신기의 저항이 실제 소스의 내부 저항에 비해 작기 때문에 이상적인 전류 소스에 접근합니다.
