Эквивалентный генератор тока

Эквивалентный генератор тока

Любой генератор всегда характеризуется электродвижущей силой Е и внутренним сопротивлением Ri. Он создает определенную ЭДС, которая не зависит от сопротивления нагрузки. Поэтому такой генератор и называют генератором ЭДС. Иногда его представляют в виде некоторого идеального генератора ЭДС, не имеющего внутреннего сопротивления, и включают в цепь последовательно с резистором, сопротивление которого равно Ri.

В некоторых случаях для упрощения расчетов заменяют генератор ЭДС на так называемый эквивалентный генератор тока , создающий ток, не зависящий от нагрузки. Такую замену можно обосновать следующими математическими преобразованиями.

Каждый электрик должен знать:  Трехфазная мостовая схема выпрямления

Ток, даваемый генератором ЭДС

Умножив обе части равенства на Rн, получим выражение для напряжения на зажимах генератора, т. е. напряжения на нагрузке

А теперь умножим и разделим правую часть на Ri

В полученной формуле E/Ri есть ток короткого замыкания, а выражение RнRi/(Rн+Ri) есть общее сопротивление параллельно включенных ветвей с сопротивлениями RH и Ri. Отсюда и следует, что генератор ЭДС можно заменить генератором тока, дающим ток E/Ri, но при этом Ri следует считать сопротивлением ветви, подключенной параллельно к нагрузке RH (рис. 1).

Каждый электрик должен знать:  Электропроводность полупроводников

Пользоваться заменой генератора ЭДС на эквивалентный генератор тока иногда бывает удобно для расчетов, в частности, если нагрузка имеет несколько ветвей, соединенных параллельно, так как тогда все сводится к расчету параллельной цепи.

Рис 1. Эквивалентный генератор тока

Если же при расчете пользоваться генератором ЭДС, то получится смешанное соединение, так как Ri будет включено последовательно с нагрузкой, которая сама является параллельной цепью. Смешанное же соединение рассчитывать сложнее, особенно для цепей переменного тока.

Каждый электрик должен знать:  Характеристика перехода тиристора в открытое состояние

Однако следует помнить, что с помощью генератора тока можно правильно рассчитывать ток, напряжение и мощность только в нагрузке. Нельзя с помощью генератора тока производить расчет тока, напряжения, и мощности внутри генератора, так как будут получены совершенно неправильные результаты.

Таким образом, использование схемы электрической цепи с генератором тока не соответствует действительности и служит лишь для расчета электрического режима нагрузки. А с генератором ЭДС всегда получается правильное отражение действительных процессов в электрической цепи и результаты расчета для любой части цепи будут верны.

Добавить комментарий