Электротехника и теория цепей Законы Ома и Кирхгофа Управляемые источники тока и напряжения Анализ цепей методом комплексных амплитуд Баланс мощностей Метод контурных токов Метод узловых напряжений

Электротехника и теория цепей Законы Ома и Кирхгофа Анализ электрических цепей

Схемы замещения реальных источников

Свойства реальных источников энергии значительно отличаются от свойств идеализированных активных элементов. Реальные источники энергии обладают конечной мощностью; их внешняя характеристика, как правило, не параллельна оси токов или оси напряжений, а пересекает эти оси в двух характерных точках, соответствующих режимам холостого хода и короткого замыкания (иногда в источниках энергии применяют специальные виды защиты, исключающие работу в предельных режимах или в одном из них).

 Рассмотрим источники постоянного тока и постоянного напряжения. С достаточной для практики точностью внешние характеристики большинства реальных источников энергии могут быть приближенно представлены прямой линией, пересекающей оси токов и напряжений в точках 1 и 2 (рис. 1.15, а): Расчет параметров короткого замыкания

 (1.28)

 (1.29)

соответствующих режимам холостого хода и короткого замыкания источника. Источники, имеющие линейную внешнюю характеристику, в дальнейшем будем называть линеаризованными источниками энергии.

 

Подпись: Рис. 1.15. Внешняя характеристика (а), последовательная (б) и параллельная (в) схемы замещения линеаризованного источника

Линеаризованные, или реальные, источники энергии можно представить двумя эквивалентными схемами замещения: последовательной, составленной из источника э.д.с. и сопротивления (рис. 1.15,б) и параллельной, составленной из идеализированного источника тока и сопротивления (рис. 1.15, в).

Зависимость напряжения на зажимах этих цепей от тока, протекающего через внешние зажимы, определяется уравнениями

 (1.30)

 (1.31)

 Выразим ток I (ток через внешние зажимы) как функцию напряжения на зажимах источника (рис. 1.15,б)

 (1.32)

Зависимость между током и напряжением на зажимах моделирующей цепи (рис. 1.15, в) определяется уравнением

 (1.33)

Обе рассмотренные схемы замещения линеаризованного источника были получены из одного уравнения

 (1.34)

имеют одну и ту же внешнюю характеристику и, следовательно, их поведение относительно внешних зажимов одинаково. Выбор той или иной схемы замещения может быть сделан произвольно, однако в процессе исследования цепи может возникнуть необходимость перехода от одной схемы к другой. Используя выражения (1.30) - (1.33), можно найти формулы перехода от последовательной схемы замещения к параллельной

 (1.35)

и от параллельной схемы к последовательной

 (1.36)

Необходимо обратить внимание на то, что переход от одной схемы замещения к другой возможен только для источников, внутреннее сопротивление которых имеет конечное значение .


Электротехника лабораторные работы