Последовательное соединение активных двухполюсников
Соберем одноконтурную электрическую цепь из двух встречно включенных батарей аккумуляторов и лампы накаливания (рис. 1). При выключенных рубильниках (
режим холостого хода) напряжение на полюсах
АС первой батареи будет равняться ЭДС, 6 В, на полюсах
ВС второй батареи будем иметь 3,6 В, внутреннее сопротивление первого источника
Rвн1 = 0,05 Ом, второго
Rвн2 = 0,03 Ом, сопротивление лампы
R2 = 0,48 Ом. При замыкании цепи ток в ней 5 А. Потенциалы
φА, φВ, φС распределяются по графику (рис. 1). Ток
I и ЭДС
Е1 одинаково направлены. Ток
I и ЭДС
Е2 – встречно. Первая батарея последовательно включенных аккумуляторов разряжается на вторую лампу накаливания и отдает электроэнергию, работая в режиме источника. Вторая батарея, подзаряжаясь, работает в режиме активной нагрузки.
Рис. 1.
Рассмотрим схему замещения установки (рис. 2). Согласно с обобщенным
законом Ома или
вторым законом Кирхгофа, напряжение
UАВ будет равняться
Где
Ее – эквивалентная ЭДС упрощенной схемы (рис. 3). Она равняется разности сумм ЭДС, которые работают в режиме источника, и ЭДС, которые работают в режиме потребителя электроэнергии (для источника
ЕI > 0, для потребителя
ЕI < 0);
Re – внутреннее сопротивление эквивалентного двухполюсника, которое равняется сумме внутренних сопротивлений всех активных элементов.
Рис. 2.
Замкнем накоротко выключателем лампу с сопротивлением
R2 (пассивный двухполюсник 2 (рис. 3, б)). Это будет соответствовать
режиму короткого замыкания активного двухполюсника 1. Ток короткого замыкания
I = Iкз = Ее/Re.
Разорвав электрическую цепь, для холостого хода имеем
UАВ = Uхх = Ее. Таким образом, для экспериментального определения параметров
Ее и
Rе схемы замещения активного двухполюсника необходимо измерить
UАВ и
I в двух режимах. Чем больший источник включен последовательно, тем больше ЭДС, но тем большее и
Rе. С ростом количества последовательно включенных реальных источников ЭДС эквивалентное значение источников приближается к идеальному источнику тока.
Заказать работу у нас!
Решить онлайн! New!!!
