Źródło napięcia

Co to jest źródło napięcia?

Źródła napięcia Są jednym z rodzajów generatorów siła elektromotoryczna (F.I.M.), które dostarczają energię do nośników obwodu elektrycznego do stałego napięcia lub napięcia regulowanego przez same źródło, niezależnie od impedancji krążenia.

Drugi rodzaj Źródło siły elektromotorycznej (f.I.M.) Są Obecne źródła, które dostarczają energię do obwodu w taki sposób, że niezależnie od oporu nad.

Źródło napięcia komputerowego, które zapewnia stabilne napięcie prądu stałego 5 woltów i 12 woltów w celu zasilania różnych obwodów i urządzeń tego samego

Rzeczywiste źródło napięcia jest zawsze ograniczone do zakresu operacji, to znaczy działa między minimalnym a maksymalnym zakresem napięcia oraz prądem minimum i maksymalnym.

Moc źródła jest w zasadzie iloczyn maksymalnego napięcia i maksymalnego prądu, który można dostarczyć. Dlatego źródła napięcia, które działają przy tym samym maksymalnym napięciu, mogą być mniej lub bardziej mocne, w zależności od maksymalnego prądu, które dostarczają do obwodu, które zasilą.

Rodzaje źródeł napięcia

Źródła napięcia mogą mieć dwa typy:

• Prąd stały
• Prąd naprzemienny. 

Baterie i baterie

Wśród ciągłych źródeł napięcia prądu są baterie lub akumulatory wolte.

W akumulatorach i akumulatorach energia jest wytwarzana z reakcji chemicznych, które wytwarzają elektryczną wymianę ładunku między reagującymi substancjami. 

Generatory i alternatory

Wśród alternatywnych źródeł napięcia są alternatory i generatory.

Źródło energii ma na przykład pochodzenie mechaniczne: 

• Siła, która dotyczy korby lub koła pasowego podłączonego do generatora, jest przekształcana w prąd naprzemienny. 
• W zaporach hydroelektrycznych energia potencjalnej kropli wody porusza turbiny. 
• W kółkach paletowych poruszonych prądem rzeki energia kinetyczna koła jest przenoszona do generatora.

Może ci służyć: magnetosfera Ziemi: Charakterystyka, struktura, gazy

Obwody prostowników i inwestorów

Akumulatory nie są wyłącznie źródłami napięcia prądu stałego, ponieważ zasilanie prądu stałego można uzyskać z rektyfikacji prądu naprzemiennego z krajowej lub przemysłowej sieci elektrycznej. Tak jest w przypadku wewnętrznych źródeł napięcia w komputerach stacjonarnych i transformatorach zewnętrznych lub regulatorach w laptopach.

Możliwe jest również posiadanie alternatywnego źródła napięcia z baterii za pomocą środków.

Opór wewnętrzny

Wyidealizowane źródło napięcia lub napięcia jest to, których odporność na przejście prądu wynosi zero, jednak rzeczywiste źródła napięcia mają bardzo małą, ale nie zerową rezystancję wewnętrzną.

Z tego powodu, w źródłach rzeczywistego napięcia, napięcie w ich zaciskach zależy nieznacznie od całkowitego prądu prądu, który wytwarza spadek lub niski napięcie nominalne lub napięcie obwodu otwartego źródła jako bezpośrednia konsekwencja prawa Ohm Ohm.

W zakresie, w jakim baterie się pogarszają, jego odporność wewnętrzna wzrasta. Z tego powodu zużyta bateria utrzymuje to samo napięcie nominalne jak nowe, pod warunkiem, że jest mierzona do otwartego obwodu.

Ale podczas umieszczania obciążenia prąd cyrkulacja wytwarza znaczny spadek napięcia w uszkodzonym baterii, podczas gdy akumulator w dobrym stanie, ten spadek napięcia jest bardzo mały w odniesieniu do jego nominalnego napięcia.

Może ci służyć: wstrząsy elastyczne: w wymiarze, specjalnych przypadkach, ćwiczeniach

Siła elektromotoryczna

Jest to napięcie mierzone w zaciskach źródła napięcia do otwartego obwodu. Jest mierzony w woltach i reprezentuje energię wykorzystywaną przez źródło do przeniesienia kulombowego obciążenia z ujemnego do dodatniego terminala, to znaczy do przeciwprądu, wewnątrz źródła.

Z drugiej strony, przez obwód zewnętrzny prąd normalnie krąży od dodatni do ujemnej. Jest zatem jasne, że aby przesuwać obciążenia w przeciwprądowym, wymagane jest zewnętrzne źródło energii.

W przypadku baterii energia uwalniana w reakcjach chemicznych daje obciążenia energię kinetyczną niezbędną do poruszania się wbrew potencjalnej różnicy terminali.

Ale w generatorach elektrycznych nosiciele ładunków energii są spowodowane siłą magnetyczną wywieraną, gdy kierowca generatora porusza się w odniesieniu do zewnętrznego pola magnetycznego, wytwarzając tak zwane Indukowany prąd.

Aby przesunąć sterowniki uzwojenia generatora, w obecności pola magnetycznego wymagana jest zewnętrzna siła mechaniczna, która jest źródłem energii elektromotorycznej.

Zarówno w przypadku akumulatorów, jak i generatorów, nośnikami, które poruszają się wbrew prądowi, cierpią na kolizje, które powodują, że tracą energię, i jest to pochodzenie oporu wewnętrznego we wszystkich źródłach napięcia.

Ćwiczenie rozwiązane

Schematyczne przedstawienie źródła napięcia (szary prostokąt). Pokazano również oporność wewnętrzną i oporność zewnętrzną na źródło F.I.m wartości ε. Źródło: f. Zapata.

W źródle napięcia poprzedniej liczby, przy pomiarze napięcia między punktami A i B z przełącznikiem otwartym, uzyskuje się miarę 13,5 wolta. Jeśli umieszczone jest obciążenie rezystancji zewnętrznej r = 100 omów, prąd krąży przez obwód, a różnica potencjału między końcami źródła staje się 12 woltów.

Może ci służyć: Pascal Tonel: Jak to działa i eksperymenty

Wymagane jest ustalenie:

a) Siła elektromotoryczna (f.I.M.) ze źródła

b) Całkowity prąd, który krąży przez obwód

c) Wewnętrzna rezystancja źródła napięcia.

Rozwiązanie

Wartość F.I.M. Jest to potencjalna różnica między końcami źródła, gdy jest ono mierzone do otwartego obwodu, a zatem dla źródła tego ćwiczenia jego f.I.M ma wartość ε = 13,5 v.

Rozwiązanie b

Wiadomo, że po umieszczeniu zewnętrznej rezystancji r = 100 Ω napięcie między zaciskami A i B schodzi do VAB = 12,0 V, dlatego zgodnie z prawem Ohma:

V_Ab = I⋅r

gdzie to następuje

I = v_Ab / R = 12,0 V / 100 Ω = 0,12A

To znaczy, że całkowity prąd krążący według źródła wynosi 0,12a.

Rozwiązanie c

Spadek napięcia źródłowego po umieszczeniu obciążenia zewnętrznego jest:

13,5 V - 12,0 V = 1,5 V

Dlatego ten spadek napięcia wynika z wewnętrznej odporności źródła:

ε - VAB = i⋅r_Siema

To jest do powiedzenia:

1,5 V = 0,12a ⋅r_Siema

Z którego wynika z tego, że poprzez prosty prześwit, opór wewnętrzny ma wartość:

R_Siema = 1,5 V / 0,12A = 12,5 Ω.