ईएमएफ स्रोत की बाहरी विशेषताएं

बाहरी विशेषता लोड के परिमाण पर स्रोत टर्मिनल वोल्टेज की निर्भरता को दर्शाती है - लोड द्वारा दी गई स्रोत धारा। वोल्टेज ड्रॉप की मात्रा से स्रोत टर्मिनल वोल्टेज ईएमएफ से कम है स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध (1):

यह समीकरण EMF स्रोत (चित्र 1) की बाहरी विशेषता से मेल खाता है। दो बिंदुओं पर निर्मित:

1) पर मैं = 0 ई = यू;

2) U = 0 E = R0I पर।

जाहिर है, EMF स्रोत के टर्मिनलों पर वोल्टेज जितना अधिक होगा, उसका आंतरिक प्रतिरोध उतना ही कम होगा।

एक आदर्श EMF स्रोत में, R0 = 0, U = E (वोल्टेज भार के परिमाण पर निर्भर नहीं करता है)। हालांकि, सर्किट का विश्लेषण और गणना करते समय, ईएमएफ के स्रोत के रूप में विद्युत ऊर्जा के स्रोत का प्रतिनिधित्व करना हमेशा सुविधाजनक नहीं होता है। यदि स्रोत का आंतरिक प्रतिरोध सर्किट के बाहरी प्रतिरोध से काफी अधिक है, जो, उदाहरण के लिए, इलेक्ट्रॉनिक्स में होता है, तो हम पाते हैं कि सर्किट में करंट I = U / (R + R0) और R0 >> R व्यावहारिक रूप से भार प्रतिरोध पर निर्भर नहीं करता है। इस मामले में, ऊर्जा स्रोत को वर्तमान स्रोत के रूप में प्रस्तुत किया जाता है।

अंजीर। 1.

हम समीकरण (1) को R0 (2) से विभाजित करते हैं:

समीकरण (2) अंजीर में दिखाए गए समकक्ष सर्किट से मेल खाती है। 2. यहां इब = यू / आर0 और इक = ई / आर0, आई = इक - इब तब (3)

एक आदर्श धारा स्रोत के लिए, Rc = ∞. वास्तविक और आदर्श वर्तमान स्रोतों की वर्तमान-वोल्टेज विशेषताओं को अंजीर में दिखाया गया है। 3.

चावल। 2

चावल। 3

जब R और R0 के मूल्यों के बीच कोई स्पष्ट अंतर नहीं होता है, तो EMF स्रोत या वर्तमान स्रोत का उपयोग शक्ति स्रोत के परिकलित समतुल्य के रूप में किया जा सकता है। बाद के मामले में, अभिव्यक्ति (3) का उपयोग वोल्टेज ड्रॉप को निर्धारित करने के लिए किया जाता है।

स्रोत ऑपरेटिंग मोड

स्रोत निम्नलिखित मोड में काम कर सकता है:

1. रेटेड मोड ऑपरेशन का वह तरीका है जिसके लिए स्रोत निर्माता द्वारा डिज़ाइन किया गया है। इस मोड के लिए, स्रोत के पासपोर्ट में नाममात्र वर्तमान इनोम और नाममात्र वोल्टेज यूनोम या पावर पीएनओएम इंगित किया गया है।

2. निष्क्रिय मोड। इस मोड में, बाहरी सर्किट स्रोत से डिस्कनेक्ट हो जाता है, स्रोत वर्तमान I = 0 है, और इसलिए स्रोत टर्मिनल वोल्टेज ओपन सर्किट वोल्टेज Uxx = E है - समीकरण (1) देखें।

3. शॉर्ट सर्किट मोड। स्रोत के बाहरी सर्किट का प्रतिरोध शून्य है। स्रोत धारा केवल इसके आंतरिक प्रतिरोध द्वारा सीमित है। समीकरण (1) से U = 0 पर हम I = Ikz = U / R0 प्राप्त करते हैं। EMF स्रोत में ऊर्जा के नुकसान को कम करने के लिए, R0 जितना संभव हो उतना छोटा होना चाहिए, और एक आदर्श स्रोत में R0 = 0. इसे देखते हुए, Ikz >> Inom और स्रोत के लिए अस्वीकार्य है।

4. अनुबंध मोड - यह एक ऐसा मोड है जिसमें अधिकतम शक्ति स्रोत से उपयोगकर्ता तक प्रेषित की जाती है। आप इस शक्ति को स्रोत मापदंडों के माध्यम से निर्धारित कर सकते हैं। तो, शक्ति को भार में स्थानांतरित किया गया, P = I2R। P = Pmax at R = R0।तब उपयोगकर्ता को दी जाने वाली अधिकतम शक्ति Pmax = E2 / 4R0 है। अनुपालन मोड में स्रोत की दक्षता 50% से अधिक नहीं होती है। जो औद्योगिक इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग में इसके उपयोग को बाहर करता है। संबंधित मोड का उपयोग इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के कम-वर्तमान सर्किट में किया जाता है।