Делитель напряжения на резисторах при работе под нагрузкой

Делитель напряжения — устройство, в котором входное и выходное напряжение связаны коэффициентом передачи 0 <= a <= 1.
В качестве делителя напряжения обычно применяют регулируемые сопротивления (потенциометры). Можно представить как два участка цепи, называемые плечами, сумма напряжений на которых равна входному напряжению.

17. Реальный эквивалентный источник напряжения(ЭДС). Их изображение на электрических схемах. Внешняя характеристика нагруженного источника.

Идеальный источник напряжения (источник ЭДС) является физической абстракцией, то есть подобное устройство не может существовать. Если допустить существование такого устройства, то электрический ток I, протекающий через него, стремился бы к бесконечности при подключении нагрузки, сопротивление R_H которой стремится к нулю. Но при этом получается, что мощность источника ЭДС также стремится к бесконечности, так как P=EI. Но это невозможно, по той причине, что мощность любого источника энергии конечна.
В реальности, любой источник напряжения обладает внутренним сопротивлением r, которое имеет обратную зависимость от мощности источника. То есть, чем больше мощность, тем меньше сопротивление (при заданном неизменном напряжении источника) и наоборот. Наличие внутреннего сопротивления отличает реальный источник напряжения от идеального.

Источник ЭДС

Реальный источник напряжения

18. Последовательное соединение источников напряжения (ЭДС).

Последовательное соединение источников напряжения (ЭДС) дает большее по величине общее напряжение (ЭДС): E = E1 + E2.
Необходимым условием является, чтобы полюса источников были соединены корректно - положительный полюс одного источника с отрицательным полюсом следующего (согласное включение).
Если полюса источников соединены противоположным образом (встречное включение), общее напряжение цепи определяется как разность напряжений (ЭДС) источников: E = E1 - E2.
Внутренние сопротивления последовательно соединенных источников суммируются в общее внутреннее сопротивление: R_ВН = R_ВН1 + R_ВН2.
Когда цепь с последовательно соединенными источниками напряжения нагружена на резистор R_Н, возникает ток, зависящий от общего напряжения, сопротивления нагрузки и суммы внутренних сопротивлений отдельных источников: I_Н = E / (R_Н + R_ВН1 + R_ВН2).

19. Параллельное соединение источников напряжения (ЭДС).

Параллельным соединением нескольких источников напряжения (ЭДС) одинаковой величины обеспечивается более высокий ток нагрузки I_Н.
Соединять нужно одноименные полюса источников. Если ЭДС источников различны, то в них возникает уравнительный ток I₀. Он зависит от разности напряжений и соответствующих внутренних сопротивлений:

Ток общей нагрузки I_Н зависит от сопротивления нагрузки R_Н, эквивалентной ЭДС и эквивалентного внутреннего сопротивления, также как и в одиночном источнике:
При параллельном соединении двух источников эквивалентное внутреннее сопротивление и ЭДС равны: , где G_ВН = 1 / R_ВН1, G_ВН2 = 1 / R_ВН2 – внутренние проводимости.

20. Электрическая мощность и работа электрического тока. Единицы измерения, их экспериментальное определение.

Мощность - физическая величина, характеризующая скорость передачи или преобразования электрической энергии: P = U * I = [Вт] Электрическую мощность можно измерить косвенно – через ток и напряжение или непосредственно – с помощью ваттметра.
Работа электрического тока показывает, какая работа была совершена электрическим полем при перемещении зарядов по проводнику: A = P * t = U * I * t = [Дж]

21. Коэффициент полезного действия электрической цепи с учетом потерь в линии электропередач.

Отношение отдаваемой (выходной) мощности (или энергии) к мощности (или энергии) подводимой (входной) есть мера качества процесса преобразования. Это отношение, называемое коэффициентом полезного действия, определяется так: h = P_ВЫХ ¤ P_ВХ; h = W_ВЫХ ¤ W_ВХ.

Дата добавления: 2015-06-04