| @@ -1,7 +1,36 @@ |
| ### Условие: |
| ### Условие: |
| |
| |
| $8.3.19.$ Идеальным генератором напряжения называется такой генератор, напряжение на котором при любой нагрузке одинаково. Идеальным генератором тока называется генератор, создающий одинаковый ток при любой нагрузке. Какой смысл имеет утверждение: «У идеального генератора тока бесконечное сопротивление, а у идеального генератора напряжение нулевое»? Реальный генератор напряжения теряет энергию на внутреннем сопротивлении, он эквивалентен идеальному генератору напряжения с последовательно присоединенным сопротивлением. Реальный генератор тока имеет конечное сопротивление утечки, он эквивалентен идеальному генератору тока с параллельно присоединенным сопротивлением (шунтом). Изобразите схему генератора тока с внутренним шунтом, эквивалентного генератору с напряжением $120 \,В$ и внутренним сопротивлением $20 \,Ом^{∗)}$ |
| $8.3.19.$ Идеальным генератором напряжения называется такой генератор, напряжение на котором при любой нагрузке одинаково. Идеальным генератором тока называется генератор, создающий одинаковый ток при любой нагрузке. Какой смысл имеет утверждение: «У идеального генератора тока бесконечное сопротивление, а у идеального генератора напряжение нулевое»? Реальный генератор напряжения теряет энергию на внутреннем сопротивлении, он эквивалентен идеальному генератору напряжения с последовательно присоединенным сопротивлением. Реальный генератор тока имеет конечное сопротивление утечки, он эквивалентен идеальному генератору тока с параллельно присоединенным сопротивлением (шунтом). Изобразите схему генератора тока с внутренним шунтом, эквивалентного генератору с напряжением $120 \,В$ и внутренним сопротивлением $20 \,Ом^{∗)}$ |
| |
| |
| |
| |
| ### Решение: |
| ### Решение: |
| |
| |
|  |
| Смысл в том, что постоянство тока в нагрузке (и в идеальном источнике) при любой нагрузке для идеального источника тока мы можем объяснить по второму правилу Кирхгофа, если посчитаем, что этот источник есть некоторая ЭДС и последовательно с ней «стоит» такое большое сопротивление, что оно всегда больше подключаемой нагрузки. |
| |
| |
| |
| Так же по второму правилу можем объяснить, что идельный источник напряжения есть некоторая ЭДС, но уже без какого-либо сопротивления, кроме нагрузки, так что напряжение на нагрузке постоянно при любом токе. |
| |
| |
| |
| Схема эквивалентного генератора тока. Если генератор эквивалентен, то он должен давать при той же нагрузке тот же ток и напряжение, как и генератор напряжения с ЭДС $\mathscr E = 120~\text{В}$ и сопротивлением внутренним $r = 20~\text{Ом}$. |
| |
| |
| |
| Удобно рассмотреть предельные случаи. |
| |
| |
| |
| Пусть нагрузка не подключена, тогда напряжение на выводах генераторов должно быть равным (см. описания схем генераторов реальных): |
| |
| |
| |
| $$ |
| |
| \mathscr E = J\cdot r_\text{ш}, |
| |
| $$ |
| |
| |
| |
| где $J$ есть ток идеального источника тока в реальном генераторе тока, $r_\text{ш}$ есть сопротивление шунта реального генератора тока. |
| |
| |
| |
| Пусть нагрузка с нулевым сопротивлением. Тогда токи через нагрузку равны все равно (см. описания схем генераторов реальных): |
| |
| |
| |
| $$ |
| |
| \frac{\mathscr E}{r} = J. |
| |
| $$ |
| |
| |
| |
| Решая предыдущие два уравнения: |
| |
| |
| |
| $$ |
| |
| r_\text{ш} = r,\quad J = \frac{\mathscr E}{r}. |
| |
| $$ |
| |
| |
| |
|  |
