Извори ЕМФ и струје: главне карактеристике и разлике

Електротехника везује природу електрицитета са структуром материје и објашњава је кретањем слободних наелектрисаних честица под утицајем енергетског поља.

Да би електрична струја текла кроз коло и радила, потребно је да постоји извор енергије који се претвара у електричну енергију:

• механичка енергија ротације ротора генератора;

• ток хемијских процеса или реакција у галванским уређајима и батеријама;

• топлота у термостатима;

• магнетна поља у магнетохидродинамичким генераторима;

• светлосна енергија у фотоћелијама.

Сви имају различите карактеристике. У циљу класификације и описа њихових параметара, усвојена је условна теоријска подела извора:

• Тренутни;

• ЕМФ.

Електрична струја у металном проводнику

Дефиниција ампеража а електромоторну силу у 18. дали су познати физичари тог времена.

Извор ЕМФ

Идеалним извором се сматра биполарни, на чијим прикључцима се електромоторна сила (и напон) увек одржава на константној вредности.На ово не утиче оптерећење мреже и унутрашњи отпор на извору је нула.

На дијаграмима је обично означен кругом са словом «Е» и стрелицом унутра, што указује на позитиван смер ЕМФ (у правцу повећања унутрашњег потенцијала извора).

Шеме означавања и струјно-напонске карактеристике ЕМФ извора

Теоретски, на прикључцима идеалног извора, напон не зависи од величине струје оптерећења и константна је вредност. Међутим, ово је условна апстракција која се не може применити у пракси. За прави извор, како се струја оптерећења повећава, вредност напона на терминалу увек опада.

График показује да се ЕМФ Е састоји од збира пада напона на унутрашњем отпору извора и оптерећења.

У ствари, разне хемијске и галванске ћелије, батерије за складиштење, електричне мреже раде као извори напона. Они су подељени на изворе:

• ДЦ и АЦ напон;

• контролисан напоном или струјом.

Актуелни извори

Зову се уређаји са два терминала, који стварају струју која је строго константна и ни на који начин не зависи од вредности отпора прикљученог оптерећења, а њен унутрашњи отпор се приближава бесконачности. Ово је такође теоријска претпоставка која се не може остварити у пракси.

Шеме означавања и струјно-напонска карактеристика извора струје

За идеалан извор струје, његов терминални напон и снага зависе само од отпора прикљученог екстерног кола. Штавише, са повећањем отпора, они се повећавају.

Стварни извор струје се разликује од идеалне вредности унутрашњег отпора.

Примери извора напајања укључују:

• Секундарни намотаји струјних трансформатора прикључени на примарно коло оптерећења са сопственим намотајем за напајање. Сва секундарна кола раде у режиму поуздане везе. Не можете их отворити - иначе ће доћи до пренапона у колу.

• Индуктори, кроз који је струја прошла неко време након што је струја уклоњена из кола. Брзо искључивање индуктивног оптерећења (нагло повећање отпора) може изазвати пуцање отвора.

• Генератор струје монтиран на биполарне транзистори, контролисан напоном или струјом.

У различитој литератури извори струје и напона могу бити различито означени.

Врсте ознака за изворе струје и напона на дијаграмима

Прочитајте и о овој теми: Спољне карактеристике извора ЕМФ