Важливо!

Ідеальне джерело ЕРС віддає в електричне коло потужність , а внутрішні втрати енергії в ньому відсутні. У реальному джерелі потужність, що віддається в коло дорівнює , а внутріш­ні втрати становлять , при цьому коло споживає потужність .

Реальне джерело струму віддає в електричне коло по­тужність , а внутрішні втрати враховуються у внут­рішньому опорі: .

3 цього випливає:

- будь-яке джерело енергії можна подати або як реальне джерело струму (див. рис. 2.20), чи як реальне джерело ЕРС (див. рис. 2.18);

- еквівалентність різних математичних моделей реального джерела енергії встановлюється тотожністю умов роботи навантаження за співвідно­шеннями (2.26):

(2.26)

- втрати енергії на внутрішніх опорах схем джерела ЕРС та джерела струму різні.

Примітка:

Потужність розсіюється у вигляді тепла (як правило) або затрачається на механічну роботу (мотори), переходить в енергію випромінювання (лампи, передатчики), накопичується (батареї, конденсатори).

Опір (див. рис. 2.18, 2.20) не обов'язково є внутрішнім опором джере­ла; це може бути резистор, увімкнений послідовно з ідеальним джерелом ЕРС чи паралельно до ідеального джерела струму.

На завершення доведемо теорему потужності, яка визначає умову передачі споживачу максимальної потужності у опорі навантаження за заданих параметрів кола. Як приклад розглянемо коло на рис. 2.18.

Оскільки струм у колі: .

Тоді потужність в опорі навантаження

Для визначення величини опору навантаження , при якій в ньому виділяється максимальна потужність, потрібно дослідити функцію на екстремум.

Умова максимуму передачі потужності у опорі навантаження за заданих Е та опору :

. (2.27)

Значення цієї потужності:

. (2.28)

Струм, потужність, яку генерує джерело, та коефіцієнт корисної дії (ККД) у цих умовах:

; (2.29)

; (2.30)

. (2.31)

При великих потужностях (електричні мережі), працювати з таким ККД неприпустимо, оскільки половина потужності буде виділятись в навантаженні, а половина в лінійних проводах. Тому енергетичні пристрої працюють у режимах, наближених до неробочого ходу. Але при малих потужностях (декілька міліват), в різних засобах автоматики працюють з ККД , так як в цьому режимі, наприклад, датчик віддає максимальний сигнал (максимально можливу потужність). Тому робота установок за максимальної потужності доцільна для передачі сигналів, де головне значення має не ККД, а потужність сигналу, який приймається.

Дата добавления: 2014-10-23