Схемы замещения реальных источников электрической энергии

Вольтамперная характеристика реального источника электрической энергии с достаточной точностью может быть представлена в виде наклонной прямой линии, пересекающей оси напряжения и тока и в точках 1 и 2 (рис. 2.11). Точка 1 соответствует режиму работы реального источника энергии при бесконечно большом сопротивлении нагрузки , кода ток источника равен нулю Такой режим работы называют режимом холостого хода (хх), а соответствующее ему выходное напряжении источника — напряжением холостого хода , которое является максимально возможным напряжением источника.

Точка 2 соответствует режиму работы реального источника энергии при нулевом сопротивлении нагрузки , когда выходное напряжение источника равно нулю . Такой режим работы называют режимом короткого замыкания (кз), а соответствующее этому режиму ток источника — током короткого замыкания , который является максимально возможным током источника.

С учётом координат точек 1 и 2 (рис. 2.11) уравнение вольтамперной характеристики реального источника может быть записано в двух видах:

;

,

где — внутренним сопротивлением источника в последовательной схеме замещения.

Первому из полученных уравнений соответствует последовательная схема замещения (рис. 2.12 а) реального источника, составленная из идеализированного источника напряжения, вырабатывающего э.д.с. , и сопротивления . Второму уравнению соответствует параллельная схема замещения (рис. 2.12, б) реального источника, составленная из идеализированного источника тока, вырабатывающего ток , и проводимости , которую называют внутренней проводимостью источника в параллельной схеме замещения. Идеальный источник тока можно рассматривать как источник, внутренняя проводимость которого равна нулю.

Поскольку обе схемы замещения (рис. 2.12) получены, исходя из одной и той же вольтамперной характеристики (рис. 2.11) реального источника, то эти схемы эквивалентны друг другу. Поэтому при необходимости возможен переход от одной схемы к другой, при котором используются формулы пересчёта параметров последовательной схемы замещения в параметры параллельной схемы замещения

, ,

и обратно

, .

Лекция № 3