Режимът на работа на електрическата верига, тоест нейното електрическо състояние, се определя от стойностите на токовете
Режимът на работа на електрическата верига, тоест нейното електрическо състояние, се определя от стойностите на токовете, напреженията и мощностите на отделните й елементи. номинален режим. Режим на работа. Режим на празен ход, режим на късо съединение, отворена верига, късо съединение
Оценен режим. Източници и приемници на електрическа енергия, проводници, както и спомагателни устройства и устройства се характеризират с номинални стойности на ток In, напрежение Un, мощност Pn, за които тези устройства са проектирани от производителите за нормална работа. Номиналните стойности обикновено са посочени в паспорта на устройството.
Режимът на работа, при който действителните токове, напрежения, мощности на елементите на електрическата верига съответстват на техните номинални стойности, се нарича номинален (нормален).
Режим на работа. Режимите на електрическата верига по различни причини могат да се различават от номиналните.
Ако в електрическата верига действителните характеристики на режима се различават от номиналните стойности на неговите елементи, но отклоненията са в допустими граници, тогава режимът се нарича работен.
Фигура 1 - Схема на верига с променливо съпротивление на приемника на електрическа енергия
Уравнение на баланса на стреса
където U0 е вътрешният спад на напрежението в източника; U е напрежението на външните клеми на източника.
Напрежението U на външните клеми на източника, което в този случай е равно на напрежението в приемника, е по-малко от EMF на източника със стойността на вътрешния спад на напрежението
Общо определение за ефективност
Съотношението на мощността Ppr на приемника към мощността Pist на източника се нарича коефициент на ефективност (COP) на източника
Ефективността на източника може да се определи от съотношението на напрежениетоклеми на източника към неговия ЕМП
Също така, ефективността на източника може да се определи от съотношението на съпротивлението на натоварването към импеданса на веригата
От последната формула се вижда, че колкото по-ниско е вътрешното съпротивление R0, толкова по-висока е ефективността на източника.
Режими на отворена верига и късо съединение
ПриR= ∞ няма да има ток във веригата. Този случай съответства на отворена верига. Режимът на електрическата верига или отделните източници, при който токът в тях е равен на нула, се наричарежим на празен ход.
При празен ход напрежението на външните клеми на източника е равно на неговата EMF
КогатоR= 0, съгласно израз (1),
и напрежението на клемите на приемника и източника е нула
Режимът на електрическата верига, при който участък с един или повече елементи е съединен накъсо и следователно напрежението в този участък е нула, се наричарежим на късо съединение. Съответно токът Ik във веригата се нарича ток на късо съединение.
Напрежението на клемите на източника намалява от U = E до U = 0, ако токът на натоварване се увеличи от 0 до тока на късо съединение Ik (Фигура 2).
Фигура 2 - Графики на напрежението U на клемите на източника, мощност на източника Pist, мощност на приемника Ppr, ефективност η на източника, загуби на мощност вътре в източника P0 върху тока във веригата, когато съпротивлението на натоварване се променя от R = ∞ (празен) до R = 0 (късо съединение), като се има предвид константата на източника EMF
Задача Източникът на електрическа енергия има като товар реостат с променливо съпротивление R. ЕМП на източника E = 24 V, а вътрешното му съпротивление R0 = 1 Ohm. Начертайте графики на напрежението U на клемите на източника, мощност на източника Pist, мощност на приемника Ppr, коефициент на ефективност η на източника, мощностзагуби вътре в източника P0 от тока във веригата, когато съпротивлението на натоварване се промени от R = ∞ (празен ход) до R = 0 (късо съединение), като се има предвид EMF на източника константа.
Решение
За да разрешим проблема, използваме схемата на фигура 1.
Например, за съпротивление на натоварване R = 11 Ohm:
За други стойности на съпротивлението R резултатите от изчислението са показани в таблица 1.