Электрические цепи постоянного тока |
• Обзор сайта • |
• Электротехника • |
На рис. 2-10 показана цепь с двумя источниками питания и их внутренними сопротивлениями r01 и r02. Ток в этой цепи можно определить по методу наложения, как алгебраическую сумму токов, созданных отдельными источниками. Допустим сначала, что э, д. с. первого источника E1 0 ,а второго E2 0, затем наоборот, E1 0, а E2 0.
В первом случае ток в цепи, совпадающий по направлению с
э. д. с. E1 может быть выражен через:
Во втором случае ток, совпадающий по направлению с э. д. с. E2,
При одновременном действии э. д. с, т. е. при E1 0 и E2 0, ток в цепи найдем сложением токов I1 и I2 (метод наложения), т. е.
При одинаковом внутри контура направлении э. д. с. , E1 и E2 токи I1 и I2 также направлены одинаково.
При встречном (как показано на рис. 2-10) направлении э. д. с, E1 и E2 ток в цепи равен разности токов:
т. е. он возникает только при E1 E2, а направление тока совпадает с направлением большей э. д. с. Допустим, что E1 > E2, тогда направление тока совпадет с направлением E1 и будет противоположно направлению E2. Электродвижущая сила E2 направленная встречно току, называется встречной или противо-э. д. с.
В сопротивлении r (участок БВ, рис. 2-10) электрическая энергия преобразуется в тепловую. Мощность на этом участке
а падение напряжения на этом участке
На участке ВГ, кроме тепловой мощности I2r02 , развивается еще мощность E2I, которая преобразуется в химическую или механическую в зависимости от устройства источника (аккумулятор или электрическая машина), так как электрические силы совершают работу по преодолению действия встречной э. д. с. Таким образом, источник с противо-э. д. с. E2 работает в режиме потребителя.
Развиваемая на участке ВГ мощность
а напряжение на нем
Следовательно, напряжение на зажимах источника, работающего в режиме потребителя, равно сумме э. д. с. и внутреннего падения напряжения.
На участке БА э. д. с. E1 совпадает по направлению с током I,, так что источник с э. д. с. (аккумулятор или электрическая машина) работает в режиме генератора. Поэтому э. д. с. его равна сумме напряжения на зажимах и внутреннего падения напряжения .
а напряжение на зажимах генератора
Из написанного следует, что напряжение на зажимах источника, работающего в режиме генератора (т. е. отдающего электроэнергию), равно разности э. д. с. и внутреннего падения напряжения.
Развиваемая источником, работающим в генераторном режиме, мощность (2-25)
Источник питания может работать как в режиме генератора, так и в режиме потребителя электрической энергии. В первом случае его напряжение меньше э. д. с. (U < E), а направления тока и э. д. с. совпадают. Во втором случае его напряжение больше э. д. с.
(U > E), а ток и э. д. с. имеют противоположные направления.