Elektrotechnika - Rzeczywiste źródła napięcia i prądu

1. Idealne źródła napięcia to takie, które generują określoną wartość napięcia lub prądu niezależnie od przyłączonego obwodu zewnętrznego. Idealne źródła napięcia jednak nie istnieją. W przypadku rzeczywistych źródeł energii, wartość napięcia lub prądu na zaciskach zależy od wartości prądu lub napięcia wynikającego z podłączonego obwodu.

2. Wzór na napięcie na zaciskach rzeczywistego źródła napięcia: U = E - RwI



3. Rzeczywistym źródłem napięcia jest m.in. akumulator (np. niklowo-kadmowy).

4. Model rzeczywistego źródła prądu:

Składa się z równoległego połączenia idealnego źródła Iźr oraz konduktancji  Gw (konduktancja wewnętrzna źródła), której wartość odpowiada rezystancji Rw = 1 / Gw .   

Wzór na prąd generowany przez rzeczywiste źródło prądu:  I = Iźr - GwU.

5. W pracy układu elektrycznego rozumianego jako źródło-odbiornik można wyróżnić trzy charakterystyczne stany, które są uzależnione od wartości rezystancji odbiornika R oraz od napięcia na jego zaciskach U:
  • jałowy (przez odbiornik nie płynie prąd I=0 pomimo obecności napięcia na jego zaciskach; odbiornik w tym stanie nie pobiera mocy)
  • zwarcia (na zaciskach odbiornika nie występuje napięcie U=0 mimo że przez niego płynie prąd; R=0; odbiornik nie pobiera mocy)
  • obciążenia (na zaciskach odbiornika występuje napięcie; przez odbiornik płynie prąd; odbiornik pobiera moc)

6. Dopasowanie odbiornika do źródła jest to taki stan pracy, przy którym odbiornik pobiera ze źródła energii możliwie największą moc.

Moc pobierana przez odbiornik Podb = RI2 = (R (E/(Rw+R))2 = E2 (R/(Rw+R)2)

7. Sprawność źródła to iloraz mocy pobranej przez odbiornik od mocy wytwarzanej źródło.

8. Zasada równoważności obwodów:
"Dwa układy elektryczne są równoważne z punktu widzenia ich zacisków, jeżeli zależności między
napięciami i prądami związanymi z tymi zaciskami są w obu układach identyczne"

9. Przekształcanie gwiazda-trójkąt:



10. Dzielnik napięcia stanowią dwa rezystory połączone szeregowo.