Zdroj napätia

Čo je zdroj napätia?

Ten zdroje napätia Sú jedným z typov generátorov elektromotívna sila (F.a.m.), ktoré dodávajú energiu nosičom záťaže elektrického obvodu do pevného napätia alebo napätia regulovaného samotným zdrojom, bez ohľadu na impedanciu circitov.

Druhý typ zdroj elektromotorickej sily (f.a.m.) Sú súčasné zdroje, ktoré dodávajú energiu do obvodu takým spôsobom, že bez ohľadu na odolnosť proti cirzitnej.

Zdroj počítačového napätia, ktorý poskytuje stabilné napätie s priamym prúdom 5 voltov a 12 voltov na napájanie rôznych obvodov a zariadení rovnakých

Zdroj skutočného napätia je vždy obmedzený na prevádzkový rozsah, to znamená, že pracuje medzi minimálnym a maximálnym rozsahom napätia a medzi minimálnym a maximálnym prúdom.

Výkon zdroja je v podstate produktom maximálneho napätia a maximálny prúd, ktorý sa dá dodať. Preto zdroje napätia, ktoré pracujú pri rovnakom maximálnom napätí, môžu byť viac či menej výkonné v závislosti od maximálneho prúdu, ktorý poskytujú obvodu, ktorý kŕmia.

Typy zdrojov napätia

Zdroje napätia môžu byť dvoch typov:

• Priamy prúd
• Striedavý prúd. 

Batérie a batérie

Medzi zdroje napätia s nepretržitým prúdom patria voltaické batérie alebo batérie.

V batériách a batériách sa energia vytvára z chemických reakcií, ktoré vyrábajú výmenu elektrického náboja medzi reagujúcimi látkami. 

Generátory a alternátory

Medzi alternatívne zdroje napätia patria alternátory a generátory.

Zdroj energie je napríklad mechanického pôvodu: 

• Sila, ktorá sa vzťahuje na kľuku alebo kladku pripojenú k generátoru, sa premení na striedavý prúd. 
• V hydroelektrických priehradách potenciálna energia kvapky vody pohybuje turbínami. 
• V paletových kolesách pohybujúcich prúdom rieky sa kinetická energia kolesa prenáša na generátor.

Môže vám slúžiť: Zemská magnetosféra: Charakteristiky, štruktúra, plyny

Obvody usmerňovača a investorov

Batérie nie sú výlučne jedinými zdrojmi napätia jednosmerného prúdu, pretože napájací zdroj jednosmerného prúdu je možné získať z opravy striedavého prúdu z mriežky domácej alebo priemyselnej elektrickej energie. Toto je prípad vnútorných zdrojov napätia v stolných počítačoch a externých transformátoroch alebo regulátoroch v notebookoch.

Je tiež možné mať alternatívny zdroj napätia z batérií.

Vnútorný odpor

Idealizovaný zdroj napätia alebo napätia je, že ktorého odpor voči priechodu prúdu je nula, avšak zdroje skutočného napätia majú veľmi malý, ale nie nulové vnútorný odpor.

Z tohto dôvodu, v skutočných zdrojoch napätia, napätie v ich termináloch mierne závisí od celkového prúdu prúdu, ktorý vytvára kvapku alebo nízky z nominálneho napätia alebo napätia zdroja zdroja ako priamym dôsledkom zákona OHM OHM.

Pokiaľ sa batérie zhoršujú, jeho vnútorný odpor sa zvyšuje. Z tohto dôvodu si opotrebovaná batéria udržuje rovnaké nominálne napätie ako nový, za predpokladu, že sa meria na otvorený obvod.

Ale pri umiestnení zaťaženia prúdový obeh vytvára významný pokles napätia v poškodenej batérii, zatiaľ čo batéria v dobrom stave je tento pokles napätia veľmi malý vo vzťahu k jeho nominálnemu napätiu.

Môže vám slúžiť: elastické otrasy: v rozmere, špeciálne prípady, cvičenia

Elektromotívna sila

Je to napätie merané v termináloch zdroja napätia na otvorený obvod. Meria sa vo voltoch a predstavuje energiu použitú zdrojom na presun zaťaženia coulombu z negatívneho na pozitívny terminál, tj do kontrarkujúceho, vo vnútri zdroja.

Na druhej strane, cez vonkajší obvod prúd bežne cirkuluje od pozitívneho po negatívny. Je zrejmé, že na presun zaťaženia v protiprúdu je potrebný externý zdroj energie.

V prípade batérií dodáva energia uvoľnená v chemických reakciách zaťaženie kinetickej energie potrebnej na pohyb proti potenciálnemu rozdielu terminálov.

Ale v elektrických generátoroch sú nositelia energie nákladu spôsobené magnetickou silou, keď sa vodič generátora pohybuje vzhľadom na vonkajšie magnetické pole a vytvára to, čo je známe ako vyvolaný prúd.

Na presun vodičov vinutia generátora, v prítomnosti magnetického poľa, je potrebná vonkajšia mechanická sila, ktorá je elektromotívnym zdrojom energie.

V prípade batérií aj generátorov zaťažujú nosiče, ktorí sa pohybujú proti súčasným zrážkam, ktoré ich spôsobujú, že strácajú energiu, a to je pôvod vnútorného odporu vo všetkých zdrojoch napätia.

Cvičenie

Schematické znázornenie zdroja napätia (šedý obdĺžnik). Zobrazia sa aj vnútorný odpor a vonkajší odpor voči zdroju F.a.m hodnoty ε. Zdroj: f. Zapata.

V zdroji napätia na predchádzajúcom obrázku, pri meraní napätia medzi bodmi A a B s otvoreným spínačom sa získa meranie 13,5 voltu. Ak je umiestnené zaťaženie vonkajšieho odporu r = 100 ohmov, prúd cirkuluje cez obvod a potenciálny rozdiel medzi koncami zdroja sa stáva 12 voltov.

Môže vám slúžiť: Pascal Tonel: Ako to funguje a experimentuje

Žiada sa, aby určil:

a) elektromotívna sila (f.a.m.) Zo zdroja

b) celkový prúd, ktorý cirkuluje cez obvod

c) vnútorný odpor zdroja napätia.

Roztok

Hodnota f.a.m. Je to potenciálny rozdiel medzi koncami zdroja, keď sa meria do otvoreného obvodu, preto pre zdroj tohto cvičenia jeho f.a.M má hodnotu ε = 13,5 V.

Riešenie B

Je známe, že keď je vonkajší odpor umiestnený r = 100Ω napätie medzi terminálmi A a B zostupuje do VAB = 12,0 V, preto podľa Ohmovho zákona:

Vložka_AB = I⋅r

kde to nasleduje

I = v_AB / R = 12,0V / 100Ω = 0,12a

To znamená, že celkový prúd cirkulujúci zdrojom je 0,12a.

Riešenie c

Pokles zdrojového napätia pri umiestnení externého zaťaženia je:

13,5 V - 12,0V = 1,5 V

Tento pokles napätia je spôsobený vnútorným odporom zdroja, preto:

ε - vab = i⋅r_Jo

To znamená:

1,5 V = 0,12a ⋅r_Jo

Z čoho vyplýva, že prostredníctvom jednoduchého voľného zariadenia má vnútorný odpor hodnoty:

R_Jo = 1,5 V / 0,12a = 12,5Ω.