Spenningskilde

Hva er en spenningskilde?

De Spenningskilder De er en av typene generatorer av elektromotorisk kraft (F.og.m.), som leverer energi til belastningsbærerne til en elektrisk krets til en fast spenning eller spenning regulert av selve kilden, uavhengig av sirkitalt impedans.

Den andre typen elektromotorisk kraftkilde (f.og.m.) Er nåværende kilder, som leverer energi til kretsen på en slik måte at uavhengig av sirkitalt motstand forblir stabil.

Dataspenningskilde, som gir stabil likestrømspenning på 5 volt og 12 volt for å mate de forskjellige kretsløp og enheter av samme

En reell spenningskilde er alltid begrenset til et operasjonsområde, det vil si at den fungerer mellom et minimums- og maksimumsspenningsområde og mellom et minimum og maksimal strøm.

Kildens kraft er i utgangspunktet produktet av maksimal spenning og den maksimale strømmen som kan leveres. Derfor kan spenningskildene som fungerer med samme maksimale spenning, være mer eller mindre kraftige, avhengig av den maksimale strømmen de gir til kretsen de fôrer.

Typer spenningskilder

Spenningskilder kan være av to typer:

• Likestrøm
• Vekselstrøm. 

Batterier og batterier

Blant de kontinuerlige strømspenningskildene er voltaiske batterier eller batterier.

I batterier og batterier genereres energi fra kjemiske reaksjoner som produserer elektrisk ladning mellom å reagere stoffer. 

Generatorer og generatorer

Blant de alternative spenningskildene er generatorene og generatorene.

Energikilden er av mekanisk opprinnelse, for eksempel: 

• Kraften som gjelder en veiv eller remskive koblet til generatoren blir konvertert til vekselstrøm. 
• I vannkraftdammer beveger den potensielle energien til vannfallet turbinene. 
• I pallhjulene som er beveget av strømmen til en elv, overføres den kinetiske energien til hjulet til generatoren.

Kan tjene deg: Jordens magnetosfære: Kjennetegn, struktur, gasser

Likeretter og investorer kretsløp

Batteriene er ikke utelukkende de eneste kildene til likestrømspenning, siden en DC -strømforsyning kan oppnås fra utbedringen av vekselstrømmen fra det innenlandske eller industrielle elektrisitetsnettet. Dette er tilfellet med interne spenningskilder i stasjonære datamaskiner og eksterne transformatorer eller regulatorer i bærbare datamaskiner.

Det er også mulig å ha en alternativ spenningskilde fra batterier ved hjelp av midler.

Intern motstand

En idealisert spennings- eller spenningskilde er at hvis motstand mot passering av strømmen er null, men reelle spenningskilder har en veldig liten, men ikke null intern motstand.

På grunn av dette, i de reelle spenningskildene, avhenger spenningen i terminalene litt av den totale strømmen av den, som gir en dråpe eller lav av den nominelle spenningen eller åpen kretsspenning for kilden som en direkte konsekvens av loven OHM.

I den grad batteriene forverres, øker dens indre motstand. Av denne grunn opprettholder et slitt batteri den samme nominelle spenningen som en ny, forutsatt at det måles for å åpne kretsen.

Men når du legger en belastning, produserer den nåværende sirkulasjonen et betydelig spenningsfall i et skadet batteri, mens et batteri i god stand, er denne spenningsfallet veldig lite i forhold til den nominelle spenningen.

Kan tjene deg: Elastiske sjokk: I en dimensjon, spesielle tilfeller, øvelser

Elektromotorisk kraft

Det er spenningen målt i terminalene til en spenningskilde for å åpne kretsen. Den måles i volt og representerer energien som er brukt av kilden til å flytte en belastning coulomb fra den negative til positive terminalen, det vil si til motstrømmen, inne i kilden.

På den annen side, gjennom den ytre kretsen, sirkulerer strømmen normalt fra positiv til negativ. Det er klart at for å flytte belastningene i motstrøm, er det nødvendig med en ekstern energikilde.

Når det.

Men i elektriske generatorer skyldes energilastbærere den magnetiske kraften som utøves når generatordriveren beveger seg med hensyn til det ytre magnetfeltet, og produserer det som er kjent som indusert strøm.

For å flytte driverne for vikling av en generator, i nærvær av et magnetfelt, er det nødvendig.

Både når det.

Trening løst

Skjematisk representasjon av en spenningskilde (grå rektangel). Intern motstand og ekstern motstand mot F -kilden er også vist.og.m av verdi ε. Kilde: f. Zapata.

I spenningskilden til forrige figur, når du måler spenningen mellom punktene A og B med den åpne bryteren, oppnås et 13,5 volt mål. Hvis en ytre motstandsbelastning r = 100 ohm er plassert, sirkulerer en strøm gjennom kretsen og potensialforskjellen mellom endene på kilden blir 12 volt.

Det kan tjene deg: Pascal Tonel: Hvordan det fungerer og eksperimenter

Det blir bedt om å avgjøre:

a) Elektromotorkraften (f.og.m.) fra kilden

b) Den totale strømmen som sirkulerer gjennom kretsen

c) Intern motstand for spenningskilden.

Løsning på

Verdien av f.og.m. Det er potensiell forskjell mellom endene av kilden når den måles til en åpen krets, derfor for kilden til denne øvelsen den.og.M har en verdi ε = 13,5 V.

Løsning b

Det er kjent at når en ekstern motstand er plassert r = 100Ω, synker spenningen mellom terminalene A og B til VAB = 12,0 V, derfor i henhold til Ohms lov:

V_AB = I⋅r

der det følger det

I = v_AB / R = 12,0V / 100Ω = 0,12a

Det vil si at den totale strømmen som sirkulerer av kilden er 0,12a.

Løsning c

Kildespenningsfallet når den ytre belastningen er plassert er:

13.5V - 12.0V = 1,5V

Denne spenningsfallet skyldes derfor kildenes interne motstand, derfor:

ε - vab = i⋅r_Yo

Det er å si:

1,5V = 0,12a ⋅r_Yo

Hvorfra det følger at innvendig motstand gjennom en enkel klaring har en verdi på:

R_Yo = 1,5V / 0,12a = 12,5Ω.