Чем отличается источник тока от источника напряжения

Разница между источником тока и источником напряжения

Трудно представить современный мир без электричества, телефон останется без подзарядки, а просмотр фильма попросту станет невозможен. Да, без этого явления жизнь покажется тяжелой. Но для того чтобы получить его, нужен поток энергии, физическая составляющая которого, может иметь различный характер. В электротехнике принято подразделять элементы питания на две группы: по постоянному току или напряжению. Они бывают идеальными, но существующие лишь в теории и реальные, которые возможно увидеть на практике.

Идеальный источник тока (генератор)

Для начала рассмотрим абстрактный вариант: сила тока, созданная в этом устройстве, всегда одинаковая. Опираясь на закон Ома, можно легко сделать заключение, что напряжение находится в зависимости лишь от сопротивления подключенной нагрузки. Внутреннее сопротивление такого элемента питания имеет бесконечную величину, поэтому не воздействует на основной параметр. Вследствие того, что сила тока значение постоянное, то на значение мощности теоретического агрегата влияет только сопротивление подключенной нагрузки. В устройстве, при возникновении короткого замыкания, также сохраняется основное свойство источника.

Такой идеальный элемент можно создать лишь в теории, его применяют при моделировании электромагнитных процессов. На практике такой системы достичь невозможно, поэтому рассмотрим материальную вариацию.

Реальный генератор

Главное различие между реальным и идеальным устройством — наличие внутреннего сопротивления. Чем выше данный параметр, тем ближе элемент к улучшенному варианту. Из этого следует, что напряжение и мощность значения конечные, т. е имеют определенный рабочий диапазон. При этом система также обладает ограничением по присоединяемой нагрузке. При решении задач, реальное устройство изображают в качестве идеального, с подключенным в параллель внутренним сопротивлением.

Эксплуатация данного агрегата возможна при холостом ходе (без внешней нагрузки) вследствие того, что имеем замкнутый контур за счет внутреннего сопротивления. Ток на выходе во время такого режима снижается до нулевого значения. При подключении накоротко (режим короткого замыкания) получим максимальную величину, а выходное напряжение опустится до 0.

В качестве примера такого устройства, обратимся к катушке индуктивности. Это положение справедливо в момент размыкания цепи. Так разность потенциалов в таком режиме резко увеличивается по сравнению с предыдущим состоянием. Все дело в ЭДС самоиндукции возникающей в этом элементе. При увеличении напряжения катушка накапливает энергию, при снижении отдает ее в сеть.

Еще одним примером является вторичная обмотка трансформатора тока, которая в нормальных условиях работы всегда должна быть закорочена. В противном случае, если в ней произойдет разрыв, то она станет генератором. Все дело в законе сохранения энергии, так мощность на первичной и вторичной обмотке должна быть одинаковой. Параметры первичной обмотки неизменны, вследствие конструктивных особенностей трансформатора (обмотка имеет один виток). При обрыве во вторичной обмотке, упорядоченного движения заряженных частиц не будет, соответственно напряжение резко возрастет.

Идеальный источник напряжения (ЭДС)

У идеального устройства, напряжение является неизменным параметром и не зависит от значения нагрузочного тока, вместе с тем, его внутреннее сопротивление равно 0. Если создание данного прибора было бы возможным, то он представлял источник бесконечной мощности. Величина тока и мощности при подключенной нагрузке стремилась к бесконечному числу. Но, как мы знаем мощность, имеет конечное значение.

Описанный элемент питания, является теоретическим понятием, на практике таких условий достичь невозможно, поэтому применяется лишь в моделировании процессов.

Реальный источник напряжения

В реальности имеем устройство ЭДС, которое характеризуется наличием внутреннего сопротивления, по этой причине ток будет иметь граничное значение. В большинстве устройств внутреннее сопротивление незначительная величина, если сравнивать с внешними показателями, и чем меньше это параметр, тем ближе к идеальному варианту. При увеличении тока будет происходить падение напряжения. В расчетах обозначается как идеальный источник ЭДС с подключенным последовательно сопротивлением. Ток через источник равен 0, если создан режим холостого хода. При возникновении короткого замыкания, примет максимальное значение, а разность потенциалов на выходе станет равной 0.

В качестве примера можно рассмотреть аккумуляторную батарею, принцип работы которой, основан на химической реакции.

Источники напряжения и тока

Любой реальный источник электрической энергии можно представить или как источник напряжения (электродвижущей силы, ЭДС), или как источник тока.

Источник напряжения

Идеальный источник напряжения представляет собой источник постоянной ЭДС Е (независимо от тока нагрузки). Поскольку напряжение на его зажимах не зависит от тока (? = const), то, следовательно, внутреннее сопротивление г₀ идеального источника равно нулю (рис. 2). При уменьшении сопротивления нагрузки 7?_н ток в цепи будет увеличиваться. При коротком замыкании (КЗ), когда 7?_н 0, ток, а следовательно, и мощность источника (Р = UI) стре

мятся к бесконечности.

Эквивалентная схема реального источника напряжения характеризуется двумя параметрами: значением ЭДС Е и внутренним сопротивлением г₀ источника, причем источник ЭДС и внутреннее сопротивление г₀ включены последовательно (см. рис. 2). Стрелка в кружке на источнике ЭДС указывает в сторону увеличения электрического потенциала. Обратите внимание на то, что в цепи наоборот — знак напряжения выбирают по направлению тока и в положительном направлении потенциал убывает.

Разность потенциалов (напряжение) U_x_₂ на выводах 7—2 отличается от ЭДС Е на величину падения напряжения на внутреннем

Рис. 2. Источник напряжения

В режиме холостого хода (XX), когда сопротивления нагрузки R_H -> оо, а ток через источник 7^0, U_x_₂ будет равно Е.

В режиме КЗ, когда сопротивления нагрузки А_н —> 0, ток через источник /_тах = Е/Гц.

Характеристики идеального а и реального Ь источника ЭДС представлены на рис. 3.

Иногда при решении задач возникает необходимость трансформировать источник напряжения в источник тока (или наоборот).

Рис. 3. Характеристика 1.2.2. Источник тока

Источник тока, называемый также генератором тока, представляет собой источник постоянного тока J, не зависящий от сопротивления нагрузки, к которой он присоединен.

Двойная стрелка в кружке (рис. 4), обозначающем источник тока, показывает положительное направление тока.

В идеальном источнике тока ток нагрузки I остается постоянным, независимо от нагрузки, и равен току источника J. Поэтому

внутренняя проводимостьg₀, определяющая токи утечки I_s, нулевая. Следовательно, I=J=const. Сопротивление току утечки r₀ = l/g₀ = = оо. Сопротивление г₀ включено параллельно источнику тока (ИТ).

Напряжение на выводах идеального источника тока U\_₂ = = J/g_H = JR зависит только от сопротивления внешней цепи R_H. При увеличении сопротивления нагрузки R_H (и постоянстве тока) напряжение U^U—IR^) на выводах источника будет увеличиваться.

Поскольку напряжение на выводах источника и мощность (Р =

= / 2 Р„), отдаваемая идеальным источником тока в сеть, зависят только от сопротивления внешней цепи R_H, на холостом ходу, когда R_H оо, напряжение U и мощность Р источника неограниченно растут при увеличении сопротивления нагрузки: U—> оо и Р—> х.

Следовательно, напряжение идеального источника тока должно быть бесконечно велико.

Реальный источник тока обладает, в отличие от идеального, внутренней проводимостью g₀.

Реальный источник тока изображается в виде схемы, содержащей источник тока J и параллельно включенную проводимость (So = W-

В этом случае ток нагрузки / будет определяться выражением 1= J — l_g=J — ^/]_2g() — J — С|_₂/г₍), где Ц-2 — напряжение на выводах источника тока.

В режиме КЗ (Ц_2 = 0) в реальном источнике тока ток J равен току КЗ.

Внешние характеристики идеального источника тока а и реального источника тока b представлены на рис. 5.

При расчетах электрических цепей эффективно использовать взаимную замену схем представления реальных источников электрической энергии схемами источников напряжения и тока ограниченной мощности [3].

Рассматривая обе схемы (источник ЭД С и источник тока), можно сделать вывод о том, что реальный источник тока с внутренней проводимостью^ эквивалентен реальному источнику ЭДС, имеющему внутреннее сопротивление г₀.

При преобразовании источника ЭДС в источник тока (E^J) ток источника J определяется как ток в источнике ЭДС при коротком замыкании (J= Е/r^, а проводимость^ =1/г₀.

При преобразовании источника тока в источник ЭДС ( => Е) эквивалентное напряжение источника ЭДС определяется как

напряжение в источнике тока на холостом ходе (E=J/g₍^. Отсюда сопротивление г₀ = 1 /g₀.

Рис. 5. Характеристики источника тока

Справедливость этого вывода основывается на эквивалентности схем источников напряжения и тока ограниченной мощности. Схемы считаются эквивалентными, если замена одной на другую не изменяет напряжения и токи, а следовательно, и мощности во внешней электрической цепи, присоединяемой к источникам.

Для подтверждения этой мысли достаточно сравнить выражения для значения тока при нагрузке в первом случае (источник напряжения) и во втором (источник тока):

• 1) /_H=W_H+r₀);
• 2) I_u = J(r_Q/(r_Q + Я_н)) = (?/r₀)(r₀/(r₀ + *н)) = E/(R_h + г₀).

Практически источник тока тем ближе к идеальному, чем меньше его внутренняя проводимость^. Источник ЭДС, наоборот, тем ближе к идеальному, чем меньше его внутреннее сопротивление г₀.

Указанное относительно источников напряжения и тока остается верным не только для постоянного, но и для переменного напряжения.

В общем случае переменное напряжение (электродвижущая сила источника) на выходе источника напряжения будем обозначать e(f), а переменный ток на выходе источника тока — /(О [4].

Для синусоидального сигнала e(f) и /(/) заменяются комплексными амплитудами Ей /, а для частного случая (для постоянного сигнала) комплексные амплитуды имеют лишь вещественные значения.

Часто в переменных источниках рядом с кружком источника (или внутри) изображается знак «

1.3. Основные электрические единицы

В РФ действует ГОСТ 8.417—2002, предписывающий обязательное использование международной системы единиц СИ. В нем перечислены единицы физических величин, разрешенные к применению, приведены их международные и российские обозначения и установлены правила их использования [3].

В системе СИ имеется семь основных единиц [1] . Остальные базируются на них. Многие производные единицы, имеющие широкое

распространение, имеют собственные названия. В табл. 1 представлены наиболее часто встречающие в электротехнике единицы. Рассмотрим более подробно некоторые из них.

Сила. Ньютон (Н) определяется как сила, изменяющая за 1 с скорость тела массой 1 кг на 1 м/с в направлении действия силы: Н = (кг • м/с)/с = кг • м/с 2 = Дж/м.

Энергия и работа. Джоуль равен работе (энергии), совершаемой при перемещении точки приложения силы, равной 1 ньютону, на расстояние 1 м в направлении действия силы.

В электричестве джоуль обозначает работу, которую совершают силы электрического поля за 1 с при напряжении в 1 вольт для поддержания силы тока в 1 ампер: Дж = Н • м = кг • м 2/ с 2 = В • А х х с = Вт • с.

Электрический ток, источники электрического тока: определение и сущность

В чём секрет такого массового использования электричества? Ведь в природе существуют и другие источники энергии, более дешевые, чем электричество. Оказывается всё дело в транспортировке.

Электрическую энергию можно доставить практически везде:

• к производственному цеху;
• квартире;
• на поле;
• в шахту, под воду и т. д.

Электроэнергию, накопленную аккумулятором, можно носить с собой. Мы пользуемся этим ежедневно, беря с собой сотовый телефон. Ни один другой вид энергии не обладает такими универсальными свойствами как электричество. Разве это не является достаточной причиной для того, чтобы глубже изучить природу и свойства электричества?

Источники и признаки постоянного тока

Движение зарядов в электрической цепи обеспечивают источники тока. Для постоянного тока источниками могут быть:

• батарейки или аккумуляторы;
• генераторы постоянного тока;
• преобразователи и выпрямители импульсов переменного тока.

Основные химические источники электроэнергии

Гальванические элементы вырабатывают постоянный ток в результате электрохимической реакции.

Машины постоянного тока производят его с помощью электромагнитной индукции и выпрямляют в обмотках коллектора.

Схемы преобразователей и полупроводниковые выпрямители на транзисторах или высоковольтных диодах так же могут выдавать ток, характеристики которого не меняются во времени. Преобразователи могут регулировать частоту и напряжение, оставляя неизменным ток.

По каким признакам определяют наличие тока, если нет измерительных приборов? Это можно выяснить по его воздействию на проводник. Такие действия можно разделить на три вида:

• магнитные;
• химические;
• тепловые.

Если через проводник, из которого выполнена обмотка катушки, пропустить электроток, то катушка станет притягивать металлические элементы. На этом принципе работают большие электромагниты, задействованные при погрузке металла в морских портах.

Химическое действие, по которому можно судить о наличии тока, – это процесс электролиза. При нём на электродах, подключенных к источнику, начинает оседать вещество. Эти процессы используются в гальваностегии или гальванопластики.

При подключении к двухполюснику проводника с высоким сопротивлением электрическому току он начинает нагреваться и отдавать тепло. Например, чтобы электроны двигались через нихромовую спираль, совершается работа с выделением тепла. Это свойство проводника используется при изготовлении нагревательных приборов.

Важно! Источник тока отличается от источника напряжения тем, что первый отдаёт одинаковый ток, независимо от сопротивления нагрузки, второй –снабжает потребителя напряжением, которое не изменяется при любой нагрузке. Квартирная розетка 220 В – источник напряжения, сварочный аппарат – токовый ресурс.

Как устроен обычный генератор?

В начале девятнадцатого века Г.Х. Эрстед обнаружил, что при прохождении тока через проводник возникало поле магнитного происхождения. А чуть позже Фарадей открыл, что при пересечении силовых линий этого поля в проводник наводится ЭДС, которая вызывает ток. ЭДС меняется в зависимости от скорости движения и самих проводников, а также от напряженности поля. При пересечении ста миллионов силовых линий за секунду наведенная ЭДС становилась равной одному Вольту. Понятно, что ручное проведение в магнитном поле не способно дать большой электрический ток. Источники электрического тока этого вида намного более эффективно показали себя с намоткой провода на большую катушку или производства ее в форме барабана. Катушку насаживали на вал между магнитом и вращаемой водой или паром. Такой механический источник тока присущ обычным генераторам.

Источники электрического тока, изобретение электромашины

Источники питания 24 и 12 Вольт

Выработка электричества с помощью генераторов – основное направление в производстве электроэнергии. Механические источники поделились на два вида генераторов:

• машины, вырабатывающие постоянный ток;
• генераторы, производящие переменный ток.

Источники переменного тока и постоянного – это генераторы, которые превращают механическую энергию вращения в электрическую. Заявление Эмиля Ленца, русского учёного, в 1833 году послужило толчком для работ над созданием генераторов. Ленц объявил о возможной взаимности магнитоэлектрических явлений. Это означало, что двигатели постоянного и переменного тока могли не только вращаться при подаче напряжения соответствующей природы, но и при вращении начинать вырабатывать это напряжение.

Электробезопасность

Несмотря на то что электричество прочно вошло в нашу жизнь, не следует забывать об электробезопасности. Высокие напряжения опасны для жизни, а короткие замыкания становятся причиной пожаров.

При выполнении ремонтных работ необходимо строго соблюдать правила безопасности: не работать под высоким напряжением, использовать защитную одежду и специальные инструменты, применять ножи заземления и т.п.

В быту используйте только такую электротехнику, которая рассчитана на работу в соответствующей сети. Никогда не ставьте «жучки» вместо предохранителей.

Помните, что мощные электролитические конденсаторы имеют большую электрическую емкость. Накопленная в них энергия может вызвать поражение даже спустя несколько минут после отключения от сети.

Принцип действия

Подключаем трансформатор тока

Переменный – это ток, у которого величина и направление меняются во временном диапазоне. Основным принципом действия генераторов переменного тока является закон электромагнитной индукции – возникновение движения электронов в проводнике во время прохождения магнитного потока через его замкнутый контур.

Принцип действия генератора переменного (слева) и постоянного тока (справа)

Действие генераторов постоянного тока основано на законе Фарадея и проявлении ЭДС.

Когда к проводнику, имеющему внутри вращающийся постоянный магнит, подключить нагрузку, то по ней потечёт переменный ток. Это происходит из-за смены мест полюсов магнита. Для получения постоянного тока нужно эту нагрузку подключать с такой скоростью, с какой вращается магнит. Для этого предназначен в нём коллектор, который закрепляется на роторе и вращается с той же частотой. Постоянное напряжение с коллектора снимают графитные щётки. ЭДС падает до нуля, когда пластины коллектора переключаются, но не изменяет своей полярности, так как успевает подключиться к другому проводнику.

Великий Тесла

Гениальный ученый из Сербии Никола Тесла, посвятив свою жизнь электричеству, сделал много открытий, которые мы используем и сегодня. Многофазные электрические машины, асинхронные электрические моторы, передача энергии через многофазный переменный ток — это далеко не весь перечень изобретений великого ученого.

Многие уверены, что явление в Сибири, получившее название Тунгусский метеорит, на самом деле вызвал именно Тесла. Но, наверное, одним из самых загадочных изобретений является трансформатор, способный получать напряжение до пятнадцати миллионов вольт. Необычным является как его устройство, так и неподдающиеся известным законам расчеты. Но в те времена начали развивать вакуумную технику, в которой не было неясностей. Поэтому об изобретении ученого на время забыли.

Но сегодня, с появлением теоретической физики, к его работам снова возобновился интерес. Эфир признали газом, на который распространяются все законы газовой механики. Именно оттуда черпал энергию великий Тесла. Стоит отметить, что эфирная теория была очень распространена в прошлом среди многих ученых. Лишь с возникновением СТО — специальной теории относительности Эйнштейна, в которой он опровергал существование эфира, — о нем забыли, хотя сформулированная позже общая теория не оспаривала его как такового.

Но пока остановимся подробнее на электрическом токе и устройствах, которые повсеместно распространены сегодня.

Работа источника тока

Перемещая электрические заряды по участку цепи, электрический ток выполняет работу. Она складывается из работы кулоновских сил и работы сторонних сил:

Работа источника – это работа сторонних сил по переносу электрических зарядов вдоль проводника в течение времени:

Аист = Астор = ε * I * t,

где:

• ε – ЭДС (В);
• I – ток (А);
• t – время (с).

Работа электротока определяет степень превращения электроэнергии в её другие формы.

Химический источник тока

Химические источники питания постоянного тока – это семейство устройств и аппаратов, которые выдают напряжение на своих клеммах в результате внутренних химических процессов окисления или гальванизации. Их работа основана на реакциях химических веществ, которые, вступая во взаимодействие между собой, производят постоянный электроток.

К сведению. Процессы, протекающие в химических источниках (ХИТ), идут без тепловых или механических воздействий. Это выделяет их в особый ряд среди устройств, генерирующих напряжения постоянной полярности.

Некоторые виды химических источников тока

Термины и определения подробно описаны в ГОСТ Р МЭК 60050-482-2011, введённом в действие 01.07.2012 года. В нём сокращённо обозначены химические источники тока – ХИТ.

Разделение по видам ХИТ производят в следующей градации:

• первичные;
• топливные;
• аккумуляторы.

Это различие проведено по способу действия источника.

Химические источники тока

Элементы однократного применения – первичные источники. В них заложен конечный запас реагентов, которые вступят в реакцию и перестанут вырабатывать энергию по окончании процесса. Это различные батарейки типа АА.

Топливные ХИТ способны работать постоянно, но требуют поступления новой дозы веществ и удаления отработанных продуктов. По сути, это гальваническая ячейка, куда подводятся раздельно топливо и окислитель, они вступают в реакцию на двух электродах. В электролите растворяется топливо, и происходит катодное окисление. Это практически прецизионный лабораторный процесс.

Схема работы топливного элемента

Вторичные элементы, которые имеют возможность использоваться много раз, после подзаряда или перезаряда называются аккумуляторами. Если к таким устройствам подключить ток, то они снова регенерируются и аккумулируют энергию. Они нашли самое широкое применение в питании мобильных устройств и механизмов.

Аккумуляторный источник тока

Электрические аккумуляторы

Это источник постоянного тока многоразового использования, который действует не постоянно, а до следующего заряда. Они по своей химической природе подразделяются на типы:

• свинцово-кислотные;
• литий-ионные (литиевые);
• никель-кадмиевые;
• никелево-железные.

Свинцово-кислотные модели применяются в автомобилях, источниках бесперебойного питания, транспорте, промышленности, в отрасли связи и телекоммуникаций.

Литий-ионные батареи нашли широкое применение в мобильной связи, электроинструментах, системах телекоммуникаций, а также автономном и аварийном электроснабжении. Вот только небольшой перечень спектра их составов:

• литий-титанатовый;
• тионилхлоридный;
• литий-кобальтовый;
• литий-марганцевый;
• литий-фосфат железный;
• литий-полимерный;
• литий-диоксид серный;
• литий-диоксид марганцевый.

Литий-ионные источники тока

Интересно. Никель-кадмиевые щелочные аккумуляторы применяются в авиации, речном и морском судоходстве, в электрокарах.

Никель-кадмиевые аккумуляторы

Никелево-железные щелочные – очень надёжный тип источника. Пагубные для свинцово-кислотных батарей глубокие разряды, частые недозаряды не выводят их из строя. Они используются в тяговых транспортных цепях, в цепях резервного питания.

Тяговый никель-железный аккумулятор

Гальванические элементы

Это ряд химических источников тока, которые называются батарейками. Напряжение батареек зависит от количества единиц, в неё входящих, и типа металлов, которые в ней применяются. Напряжение может быть в пределах от 1,5 до 4,5 вольт. В металлический цилиндр вставлены сетки из металлов, на которые с помощью напыления наносится окислитель. Электролитом выступает кислота либо соли калия или натрия. По мере прекращения реакции ток в батарее снижается. Дальнейшему восстановлению батарея не подлежит.

Гальванический элемент, схема работы

Ограничения на установку подстанций

Любой проводник, по которому течет ток, вырабатывает электрическое поле. Источник энергии является излучателем электромагнитных волн. Вокруг мощных установок, на подстанциях или вблизи генераторных устройств оказывается влияние на здоровье человека. Поэтому были приняты меры по ограничению строящихся объектов вблизи жилых зданий.

На законодательном уровне установлены фиксированные расстояния до электрических объектов, за пределами которых живой организм находится в безопасности. Запрещены постройки мощных подстанций вблизи домов и на пути следования людей. Мощные установки должны иметь ограждения и закрытые входы.

Высоковольтные линии монтируются высоко над постройками и выносятся за пределы поселений. Для исключения влияния электромагнитных волн в жилой зоне источники энергии закрываются заземленными металлическими экранами. В простейшем случае используется сетка из проволоки.

Идеальный источник тока

Если ток, проходящий через двухполюсник и снимаемый с его контактов, не изменяется от величины напряжения на этих контактах, то это идеальный источник тока. Закон Ома, утверждающий, что сила тока на участке цепи находится в прямой зависимости от напряжения и обратно пропорциональна сопротивлению, ссылается на такой эталон. Формула:

I = U/R, где:

• I – ток, А;
• U – напряжение, В;
• R – сопротивление, Ом.

В этом случае подразумевается, что внутреннее сопротивление источника близко или равно бесконечности. Это значит, что внешние параметры цепи, изменяющие напряжение на выходе двухполюсника, не изменяют ток.

Внимание! Мощность на выводах источника будет повышаться с увеличением сопротивления нагрузки, при неизменном токе это даёт увеличение мощности P = U*I. В этом случае можно говорить об идеальном источнике мощности.

Источник любого типа далёк от идеального генератора. Правильно подобранный и неповреждённый источник тока прослужит долго. Главное, чтобы эксплуатация проходила в рекомендуемом режиме. Так как большинство изделий связано с химическими процессами, то хранение и утилизация этой продукции выполняются по экологическим нормам и правилам.

Откуда берется питание потребителей

Источники электрической энергии получают напряжение после преобразования силы ветра, кинетического движения, потока воды, результата ядерной реакции, тепла от горения газа, топлива или угля. Широко распространены теплоэлектростанции, гидроэлектростанции. Постепенно сокращается количество атомных станций как не совсем безопасных для проживающих поблизости людей.

Может использоваться химическая реакция, эти явления мы наблюдаем в аккумуляторах автомобилей и бытовых приборов. Батарейки к телефонам работают по тому же принципу. Ветровики применяются в местах с постоянным ветром, где источники электрической энергии содержат в конструкции обычный генератор высокой мощности.

Для питания целого города порой одной станции недостаточно, и источники электрической энергии комбинируются. Так, на крышах домов в теплых странах устанавливаются солнечные батареи, которые питают отдельные помещения. Постепенно экологически чистые источники заменят станции, загрязняющие атмосферу.

Чем источник тока лучше источника напряжения

Источник напряжения или источник тока: в чём разница – интересный факт в электрике

Мы привыкли к тому, что слова «напряжение» и «ток» означают одно и то же, но чем тогда отличаются источники напряжения и источники тока? Об этом интересном отличии я расскажу простыми словами, так что читайте – вам будет полезно!

Сила тока и напряжение тока – в чём разница?

Все мы слышали обозначения Ампер и Вольт: Ампер означает ток, а Вольт означает напряжение, но что это на самом деле? Дело в том, что слово «сила тока» сбивает нас с толку, мы фактически говорим о количестве энергии. Представьте трубу, по которой насос перекачивает воду. Сколько литров в минуту будет выходить из трубки: это Амперы, если перейти на электричество. А напряжение по аналогии с водой – это давление воды, которое насос создает внутри трубки.

Таким образом, напряжение показывает, как далеко источник может передавать энергию по проводам без заметных потерь, а сила тока показывает, сколько этой энергии можно отобрать из провода, если необходимо подключить что-то мощное.

Источник напряжения и источник тока – два разных прибора

Немногие устройства могут работать напрямую от напряжения 230 Вольт от розетки – как правило, это напряжение преобразуется – понижается и выпрямляется, так как электронике для работы требуется немного Вольт – до 24.

Источник тока светодиодной панели (драйвер)

Устройство, преобразующее напряжение из розетки в постоянное низкое напряжение, представляет собой источник питания. И эти блоки уже разделены на две большие группы:

• генератор напряжения;
• источник тока (драйвер).

Источник напряжения или обычный блок питания выдает постоянное напряжение, а сила тока может быть любой – до определенного предела, который указан на самом блоке, например, 3 Ампер. Вы можете подключить устройство, потребляющее 0,1 А или 3 А – и они будут одинаково хорошо работать от этого устройства, пока будет повышаться напряжение.

А источник тока наоборот выдает постоянный ток с переменным напряжением. Обычно на его паспортной табличке указывается постоянный ток и напряжение в диапазоне, скажем, 12-48 Вольт. Такой источник необходим для светодиодных панелей или светильников, поскольку светодиоды очень зависят от протекающего через них тока. Если этот ток будет постоянным и стабильным, сами светодиоды проработают долгие годы.

Не путайте их и помните, что напряжение и сила тока – это два разных параметра. Спасибо за чтение: поставьте лайк и подпишитесь на канал «Электрика для всех»!

Чем источник тока лучше источника напряжения

_________________
Где нужен массовый опыт, кропотливые наблюдения, негнущаяся настойчивость без уступок, бесстрашная смелость воплощения мысли, — там выступает радиолюбитель.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Построение источников бесперебойного питания с двойным преобразованием, широко используемых в современных хранилищах данных, на базе карбид-кремниевых MOSFETs производства Wolfspeed позволяет уменьшить мощность потерь в них до 40%, а также значительно снизить занимаемый ими объем и стоимость комплектующих.

Нужно менять сопротивление нагрузки — если напряжение остается постоянным это источник напряжения, если ток не меняется — значит источник тока.

_________________
Думайте сами, решайте сами . а вот он-лайн перевод на корявый русский http://translate.ru

Компэл объявляет о значительном расширении складского ассортимента продукции Connfly. Универсальные коммутирующие компоненты, соединители и держатели Connfly сочетают соответствие стандарту ISO9001:2008, высокую доступность и простоту использования. На текущий момент на складе Компэл – более 300 востребованных на рынке товарных наименований с гибкой ценовой политикой.

Источник тока .
Похож на конденсатор с бесконечной емкостью.

Источник напряжения .
Похож на аккумулятор с бесконечной емкостью.

_________________
Думайте сами, решайте сами . а вот он-лайн перевод на корявый русский http://translate.ru

1. К источникам ЭДС обычно относят источники электромагнитной энергии, в которых ЭДС е не зависит или практически не зависит от тока, идущего от источника в приёмник, и внутреннее сопротивление rвн которых мало.
2. К источникам тока обычно относят источники электромагнитной энергии, в которых ток не зависит или практически не зависит от напряжения u, которое создаётся источником на зажимах приёмника. Предполагается, что источник тока имеет достаточно малую внутреннюю проводимость gвн.

В случаях, указанных aen, речь идёт об идеальных источниках. В практических расчётах часто применяется преобразование источников тока в эквивалентные источники ЭДС и обратно.

За подробностями, кому лень заглянуть в учебник ТОЭ, прошу сюда: http://www.toehelp.ru

aen, замечание: напряжение и ЭДС немного разные вещи, и в данном случае у нас речь идёт не об источниках напряжения (напряжение создаётся на нагрузке, при протекании в ней тока), а именно об источниках ЭДС.

_________________
Память очень интересная штука: бывает так, что запомнишь одно, а вспомнишь другое.

Последний раз редактировалось Мышонок Пн май 14, 2007 14:07:16, всего редактировалось 3 раз(а).