Режимы работы электрической цепи

1. Режимы работы электрической цепи

2. Активный и пассивный двухполюсник

Двухполюсник - цепь, которая соединяется с
внешней относительно нее частью цепи через
два вывода – полюса (а и b).

3. Активный двухполюсник

Активный двухполюсник содержит
источники электрической энергии.
Схема замещения активного
двухполюсника А представляется
эквивалентным источником с ЭДС Eэ и
внутренним сопротивлением r0э, нагрузкой
для которого является входное
сопротивление пассивного двухполюсника
Rвх=Rн.

4. Пассивный двухполюсник

пассивный двухполюсник содержит
потребители электрической энергии.
Схема замещения пассивного
двухполюсника П представляется в виде
его входного сопротивления

5. ВАХ

Работа активного двухполюсника под
нагрузкой Rн определяется его вольтамперной (внешней)
характеристикой(ВАХ), уравнение которой
для данной цепи запишется в виде
U=Eэ−Ir0э.
Эта вольт-амперная характеристика строится
по двум точкам 1 и 2, соответствующим
режимам холостого хода и короткого
замыкания.

6. ВАХ

7. Режим холостого хода

В этом режиме с помощью ключа SA
нагрузка Rн отключается от источника
питания. В этом случае ток в нагрузке
становится равным нулю, напряжение на
зажимах ab становится равным ЭДС Eэ и
называется напряжением холостого
хода Uхх
U=Uхх=Eэ.

8. Режим короткого замыкания

В этом режиме ключ SA в схеме электрической
цепи замкнут, а сопротивление Rн=0. В этом
случае напряжение U на зажимах аb
становится равным нулю, а уравнение вольтамперной характеристики можно записать в
виде
Значение тока короткого
замыкания Iк.з соответствует точке 2 на ВАХ.

9.

параметры активного
двухполюсника Eэ и r0э могут быть
определены по результатам режимов
холостого хода и короткого замыкания:
Eэ=Uхх

10.

При изменении тока в пределах
активной
двухполюсник отдает энергию во внешнюю цепь
(участок I ВАХ). При токе I<0 (участок II) источник
получает энергию из внешней цепи, т.е. работает
в режиме потребителя электрической энергии.
(если к зажимам аb присоединена внешняя цепь с
источниками питания). При напряжении U<0 (участок
III) резисторы активного двухполюсника
потребляют энергию источников из внешней цепи
и самого активного двухполюсника.

11. Номинальный режим

электрической цепи обеспечивает технические
параметры, указанные в технической
документации, в справочной литературе или на
самом элементе. Основные параметры:
номинальное напряжение Uном, номинальная
мощность Pном и номинальный ток Iном.
Uном=Eэ−Iномr0э.
На вольт-амперной характеристике это
уравнение определяется точкой 3 с
параметрами Uном и Iном.

12. Согласованный режим

- это режим, в котором сопротивление
нагрузки R равно внутреннему
сопротивлению источника r.
В согласованном режиме К.П.Д. = 0,5
Этот режим применяется, в маломощных
цепях, если К.П.Д. не имеет существенного
значения, а требуется получить в
приемнике возможно большую мощность.

13. Режимы работы источников питания

Такое включение источников,
когда они вырабатывают
токи одинакового направления,
называется
последовательным
согласным. При этом оба
источника работают в
одинаковом режиме – режиме
генератора – вырабатывают
энергию и отдают её во
внешнюю цепь.

14.

Такое включение источников, когда они
вырабатывают токи встречного направления,
называется последовательным встречным.
Источник с большей ЭДС работает в режиме
генератора;
Источник с меньшей ЭДС работает в режиме
потребителя, потребляет часть энергии
другого источника.