Surse de curent și de tensiune
În teoria circuitelor, două modele sunt folosite pentru a reprezenta sursele de energie electrică: surse de tensiune ideale și surse de curent ideale. Cu ajutorul lor, prin intermediul schemelor de înlocuire, descriu surse reale de energie electrică.
Surse de tensiune ideale (surse CEM)
Sursa de tensiune ideală (sinonime - sursa EMF, generator EMF) este o rețea activă cu două terminale care produce o tensiune care nu depinde de curentul care trece prin această rețea cu două terminale. EMF - abrevierea termenului de forță electromotoare. În teoria lanțurilor, luați în considerare sursele EMF constante și sursele EMF variabile, variind în timp, conform unei anumite legi. Sursa EMF și caracteristica de tensiune curentă (VAC) sunt prezentate în Fig. 1.13, a, b. Circuitele electrice ale circuitelor cu celule galvanice (baterii, acumulatori) folosesc de obicei denumiri speciale pentru sursele EMF constante (Fig.1.13, c). Dacă semnele "plus" și "minus" în apropierea poliilor unui astfel de element nu sunt plasate, trebuie să se presupună că electrodul marcat cu o bandă lungă are un potențial mai mare ("plus").
Tensiunea dintre polii unei surse de tensiune ideale apare datorită acțiunii unei forțe externe care poartă sarcini în interiorul sursei. În plus, încărcăturile pozitive se deplasează de la pol cu un potențial mai mic la pol cu un potențial mare - de la "minus" la "plus". Taxele negative se mișcă în direcția opusă. În denumirea convențională a sursei emf există o săgeată. Acesta joacă rolul unei direcții de referință (condițional pozitive) pentru sursa CEM. Am fost de acord să presupunem că forța electromotoare este direcționată către locurile în care sarcinile pozitive se mișcă în sursă, de la "minus" la "plus". În circuitul extern, curentul de sarcini pozitive este direcționat de la terminalul "plus" al sursei EMF la terminalul "minus". Deplasarea unei singure încărcări pozitive de-a lungul circuitului dintre aceste poli este însoțită de performanța unei sarcini numeric egale cu tensiunea, care este măsurată de la "plus" la "minus". Aceeași lucrare este efectuată în interiorul sursei de o forță electromotoare. Dacă se selectează indicațiile de tensiune și direcția EMF așa cum se arată în Fig. 1.13 și (săgețile indică opusul), apoi:
Dacă săgețile pentru EMF și tensiunile de la sursă sunt direcționate într-o direcție, ar trebui folosită următoarea ecuație:
Și pentru puterea instantanee a sursei emf, avem:
Cu orice alegere a direcțiilor EMF de referință și de tensiune, calculul puterii instantanee arată că este negativ pentru sursa EMF (energia este dată), iar pentru circuitul extern conectat la ea (de exemplu pentru rezistența R / în figura 1.13a), este pozitivă. Într-adevăr, cu direcțiile curentului și tensiunii selectate pentru puterea instantanee pR pe rezistența R, obținem:
Deci ar trebui să fie - energia primită pentru un anumit interval de timp de către circuitul conectat la sursă ar trebui să fie egală cu energia dată acestui circuit forțelor exterioare.