Izvori EMF i struje: glavne karakteristike i razlike

Elektrotehnika povezuje prirodu elektriciteta sa strukturom tvari i objašnjava ga kretanjem slobodnih nabijenih čestica pod utjecajem energetskog polja.

Da bi električna struja tekla krugom i radila, treba postojati izvor energije koji se pretvara u električnu energiju:

• mehanička energija rotacije rotora generatora;

• tijek kemijskih procesa ili reakcija u galvanskim uređajima i baterijama;

• toplina u termostatima;

• magnetska polja u magnetohidrodinamičkim generatorima;

• svjetlosna energija u fotoćelijama.

Svi oni imaju različite karakteristike. Kako bi se klasificirali i opisali njihovi parametri, usvojena je uvjetna teorijska podjela izvora:

• Trenutno;

• EMF.

Električna struja u metalnom vodiču

Definicija jakost struje a elektromotorna sila u 18. st. dali su poznati fizičari tog vremena.

Izvor EMF

Idealnim izvorom smatra se bipolarni, na čijim se stezaljkama elektromotorna sila (i napon) uvijek održava na konstantnoj vrijednosti.Na to ne utječe opterećenje mreže i unutarnji otpor na izvoru je nula.

U dijagramima se obično označava krugom sa slovom «E» i strelicom iznutra, što označava pozitivan smjer EMF-a (u smjeru povećanja unutarnjeg potencijala izvora).

Sheme označavanja i strujno-naponske karakteristike izvora EMP

Teoretski, na stezaljkama idealnog izvora napon ne ovisi o veličini struje opterećenja i konstantna je vrijednost. Međutim, to je uvjetna apstrakcija koja se ne može primijeniti u praksi. Za pravi izvor, kako struja opterećenja raste, vrijednost napona na stezaljkama uvijek opada.

Graf pokazuje da se EMF E sastoji od zbroja pada napona na unutarnjem otporu izvora i opterećenja.

Zapravo, razne kemijske i galvanske ćelije, akumulatorske baterije, električne mreže rade kao izvori napona. Dijele se na izvore:

• DC i AC napon;

• kontrolirana naponom ili strujom.

Trenutni izvori

Zovu se uređaji s dva priključka, koji stvaraju struju koja je strogo konstantna i ni na koji način ne ovisi o vrijednosti otpora priključenog opterećenja, a njezin se unutarnji otpor približava beskonačnosti. To je također teorijska pretpostavka koja se ne može ostvariti u praksi.

Sheme označavanja i strujno-naponske karakteristike izvora struje

Za idealan izvor struje njegov napon i snaga na stezaljkama ovise samo o otporu spojenog vanjskog strujnog kruga. Štoviše, s povećanjem otpora, oni se povećavaju.

Stvarni izvor struje razlikuje se od idealne vrijednosti unutarnjeg otpora.

Primjeri izvora napajanja uključuju:

• Sekundarni namoti strujnih transformatora spojeni na primarni krug opterećenja s vlastitim namotom napajanja. Svi sekundarni krugovi rade u pouzdanom načinu povezivanja. Ne možete ih otvoriti - inače će doći do prenapona u krugu.

• Induktori, kroz koji je struja prošla neko vrijeme nakon što je napajanje isključeno iz kruga. Brzo isključivanje induktivnog opterećenja (naglo povećanje otpora) može uzrokovati pucanje raspora.

• Generator struje montiran na bipolarne tranzistore, kontroliran naponom ili strujom.

U različitoj literaturi izvori struje i napona mogu se različito označavati.

Vrste oznaka izvora struje i napona na dijagramima

Također pročitajte na ovu temu: Vanjske karakteristike izvora EMP