Два режима работы источника питания

ДВА РЕЖИМА РАБОТЫ ИСТОЧНИКА ПИТАНИЯ

Электродвижущая сила и токи в цепи с двумя источниками питания при Ei > Е2Ток в цепи (рис. 1-11) с двумя, источниками питания можно определить, пользуясь методом наложения. В этом случае ток в каждом участке цепи определяют как алгебраическую сумму токов, создаваемых каждым из источников, действующих независимо друг от друга при неизменных сопротивлениях цепи.

I1 = E1 : (r01 + r02 + r)

При наличии в цепи одного первого источника ток в цепи

I2 = E2 : (r01 + r02 + r)

Он совпадает по направлению с. э. д. с. Е1.

При наличии в цепи одного второго источника ток в цепи картинка

Направление его совпадает с направлением э. д. с. Е2.

Действительный ток в цепи при одновременном действии двух источников и одинаковом направлении их э. д. с.

I = I1 + I2 = E1E2 : (r01 + r02 + r)

Если э. д. с. источников направлены встречно, то ток в цепи

I = I1 — I2 = E1 — E2 : (r01 + r02 + r)

Рис. 1-11. Электродвижущая сила и токи в цепи с двумя источниками питания при Ei > Е2.

При встречном направлении э. д. с. источников ток в цепи возможен только при Е1  Е2.

Допустим, что Е1 > Егв этом случае ток цепи будет направлен в ту же сторону, что и большая э. д. с. Е1 и встречно к Е2 (рис. 1-11). Электродвижущая сила, направленная противоположно току, называется встречной э. д. с. или противо — э. д. с.

Формуле можно придать следующий вид:

Е1 — Е2 = Ir01 Ir02 Ir

откуда э. д. с. первого источника

Е1 = Е2 + Ir01 + Ir02Ir

Напряжение UАБ на зажимах первого источника

U1 = E1 — Ir01 = E2 + Ir02 + Ir

а напряжение Uba на зажимах второго источника

U2 = Е2 + Ir02 

Умножив все части уравнения на ток I, получим: 

U1I = E1I — I2r01 = E2I + I2r02 + I2r

Последнее уравнение представляет секундный баланс энергии рассматриваемой цепи. Мощность Е1I, развиваемая первым источником, за вычетом мощности I2r01, преобразуемой в тепло в этом источнике, представляет собой мощность U1отдаваемую первым источником во внешнюю, по отношению к нему, цепь. Эта мощность расходуется в сопротивлении r и во втором источнике. Мощность I2r, получаемая от первого источника, преобразуется в тепло в сопротивлении r. Мощность I2r02 преобразуется в тепло во втором источнике, являясь его тепловыми потерями. Наконец, мощность E2I, получаемая вторым источником от первого, преобразуется в нем в химическую или механическую в зависимости от устройства этого источника (аккумулятор, который в этом случае заряжается, или машина постоянного тока, которая в этом случае работает электродвигателем).

Таким образом, источники питания могут работать или в режиме генератора или в режиме потребитель электрической энергии.

Если источник работает в режиме генератора, то его напряжение меньше э. д. с. (U < Е), а направление тока совпадает с направлением его э. д. с.

Если источник работает в режиме потребителя, то его напряжение больше э. д. с. (U E), а ток и э. д. с. имеют противоположные направления.

 

Статья на тему Два режима работы источника питания