|
|
|
|
|
|
|
3.4.2.1 Napetosti
realnega izvora
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12-voltnemu akumulatorju
izmerimo napetost odprtih sponk Uo
(sl. 3.4.2.1.1a). Na sponki izvora priključimo krajša vodnika z dolžino npr.
0,5 m in premera 0,3 mm, ter izmerimo napetost med drugima koncema
vodnikov (sl. b). Prek A-metra priključimo nato na vodnika najprej
en porabnik z nazivnim tokom npr. 1 A (sl. c) in potem še drugi
podoben porabnik (sl. d):
=>
Tudi na drugem koncu vodnikov je napetost Uo
(sl. b).
=> Ko priključimo porabnik (sl. c), se napetost na sponkah
izvora in porabnika zmanjšata za praktično enak
iznos.
=> Dodatni porabnik
(sl. d) povzroči večji tok izvora in dodatno zmanjšanje napetosti na
sponkah izvora in porabnikov. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
► |
Izhodna napetost obremenjenega izvora je
manjša od napetosti
neobremenjenega izvora. |
|
► |
Padec napetost na kratkih vodnikih je zanemarljivo
majhen, zato je napetost na porabniku praktično enaka
napetosti na sponkah obremenjenega izvora. |
|
► |
Povečanje toka (obremenitve) povzroči zmanjšanje
izhodne napetosti izvora in napetosti porabnika. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Sprememba napetosti na sponkah izvora po obremenitvi
pove, da je tok v notranjosti izvora povzročil določen padec
napetosti. Ker tok povzroči padec napetosti le na upornosti,
lahko sklepamo: |
|
|
|
|
|
|
|
► |
Tudi izvori napetosti imajo določeno notranjo upornost. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Napetost Uo,
ki smo jo izmerili med odprtima sponkama izvora, je proizvajana
napetost ali tudi lastna napetost izvora |
|
|
|
|
|
|
|
Nadomestni tokokrog z realnim izvorom |
|
|
|
|
|
|
|
Nadomestno vezavo realnega izvora napetosti
lahko potem sestavimo iz idealiziranega izvora napetosti Uo,
ki je brez upornosti (idealni vodnik), in zaporedne
notranje upornosti Rn (sl.
3.4.2.2). Če na tako obravnavani izvor napetosti priključimo prek
kratkih vodnikov še porabnik, smo že na domačih tleh zaporednega
električnega tokokroga (sl. 3.4.2.3), za katerega lahko napišemo enačbo
napetosti: |
|
|
|
|
|
|
|
Uo = Un
+ Ub
in od tod: |
|
|
|
Ub = Uo
- Un
ter z upoštevanjem Ohmovega zakona za Un: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Uo(V);
I(A); Rn(Ω) |
|
|
|
|
Enačba 3.4.2.1 |
|
|
|
|
|
|
|
► |
Realni električni tokokrog s kratkimi vodniki je zaporedni tokokrog,
v katerem se napetost, ki jo proizvaja izvor, razdeli na notranjo
upornost izvora in porabnik (breme). |
|
► |
Izhodna napetost obremenjenega izvora je manjša od napetosti
neobremenjenega izvora za padec napetosti na notranji upornosti
izvora. |
|
► |
Padec napetosti na notranji upornosti izvora je premo sorazmeren s
tokom in notranjo upornostjo izvora. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Grafični potek izhodne napetosti obremenjenega
izvora, ki jo podaja enačba 3.4.2.1, prikazuje sl. 3.4.2.4. V ta namen so za
vezavo po sl. 3.4.2.3 uporabljeni podatki Uo
= 12 V in
Rn = 1,2 Ω, tok pa je spreminjan s
spreminjanjem
Rb v razponu od 0 Ω (kratki
stik sponk) do ∞ (odprte sponke). |
|
|
|
|
|
|
|
► |
Izhodna napetost obremenjenega izvora je odvisna od
upornosti bremena in lahko ima vrednosti med 0 V
in
Uo. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Kratki stik sponk (Rb
= 0) predstavlja največjo možno obremenitev izvora. V takem
primeru se celotna proizvajana napetost Uo
in moč izvora preneseta na notranjo upornost
Rn. To ni samo popolnoma
nekoristna obremenitev (na izhodnih sponkah izvora ni moči), ampak
tudi za izvor zelo škodljiv napor, ki zaradi intenzivnega
sproščanja toplote na notranji upornosti hitro pripelje do
uničenja izvora. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|