Источники электрической энергии.

В электронике существует два вида источников электроэнергии:

1.Источники ЭДС.

2.Источники тока.

Источник ЭДС обозначается на электрических схемах следующим схемным элементом:

Величина ЭДС обозначается буквой «Е» и задается в “вольтах”. Плюсовая клемма источника находится там, где стрелка, минусовая клемма – где хвост стрелки. Напряжение направленно от “+” к “-”, поэтому противоположно направлению ЭДС, которое

выбирается по направлению тока ЭДС, если к этому источнику подключена активная нагрузка:

У идеального ЭДС, напряжение на клеммах совпадает с величиной ЭДС и с напряжением на нагрузке.

Источники тока обозначаются на электрических схемах следующим знаком:

Величина источника тока обозначаются буквой “J” и задается в “амперах”. Направление тока I источника тока совпадает с направлением стрелок на значке источника и в идеале равна величине источника “J”.Напряжение на клеммах источника тока ( ), к которому подключена активная нагрузка ,

определяется по закону Ома и равна напряжению на нагрузке:

Запишем определение идеального источника ЭДС и идеального источника тока.

Идеальным источником ЭДС (источником напряжения) называется такой источник электрической энергии, напряжение на клеммах которого не зависит от подключенной к нему нагрузке.

Какую бы нагрузку мы бы не подключили, напряжение на клеммах источника, в идеале, остается неизменным. Однако идеальных источников ЭДС не существует. У реальных источников, при подключении мощной нагрузки наблюдается падение напряжения на клеммах, за счет внутреннего сопротивления ЭДС ( ).

Идеальным источником тока J называется такой источник электрической энергии, ток которого не зависит от подключенной к нему нагрузки.

Какую бы нагрузку мы не подключили, ток источника тока J, в идеале, остается неизменным. У реальных источников тока при увеличении ток уменьшается.

Приведем примерны реальных источников ЭДС и тока:

Реальными источниками ЭДС являются: гальванический элемент и батарея гальванических элементов, аккумулятор и аккумуляторная батарея, генератор постоянного и переменного тока, силовой трансформатор, бытовая и промышленная электросеть. Все эти источники обладают внутренним сопротивлением.

Теперь приведем примеры реальных источников тока:

Машина Резерфорда, сварочный аппарат, атомный источник тока. Сварочный аппарат можно считать источником тока очень условно, т.к. его характеристики далеки от идеальных, а вот машина Резерфорда и атомный источник тока – практически идеальны. У машины Резерфорда ток определяется скоростью электризации , а у атомного источника тока – интенсивностью “ ” излучения.

Машину Резерфорда мы все видели еще в школе, а вот про атомный источник тока нужно рассказать подробнее:

он представляет из себя металлическую камеру, внутри которой находится радиоактивный элемент, обладающий “ ” излучением.

Как вы знаете “ ” излучение – это поток быстрых электронов, которые покидая радиоактивный элемент, оседают на стенках камеры, создавая отрицательный заряд, а сам радиоактивный материал заряжается положительно. Ток такого источника определяется интенсивностью “ ” излучения и практически не зависит от сопротивления нагрузки.