Източник на ток

от Уикипедия, свободната енциклопедия
Направо към навигацията Направо към търсенето
Еквивалентна схема на електрическа верига с линеен източник на ток и товар.

Източник на ток или още генератор на ток, както се среща в електротехническата литература, теоретично представлява двуполюсник, който създава условия за протичане на независещ от съпротивлението електрически ток с големина . Двуполюсникът е свързан в електрическата верига при поддържане на постоянно напрежение в краищата му. Константата се нарича характеристичен ток на източника. [1]

В най-общия случай от еквивалентната схема на двуполюсника се виждат основните зависимости и връзката между токовете , , вътрешното съпротивление на генератора на ток и напрежението на този генератор:

,

с което се определя силното влияние на стойността на вътрешното съпротивление на източника на тока върху стойността на тока през товара.

Напрежението на клемите на двуполюсника е

Свойства[редактиране | редактиране на кода]

Често под източник на ток неправилно се разбира какъвто и да е източник на напрежение – батерия, електрически генератор, акумулатор. Макар тези източници да са причината за протичане на електрически ток, физическият смисъл на понятието източник на ток е различно и не се покрива с понятието източник на напрежение.

Идеален генератор на ток[редактиране | редактиране на кода]

Идеалният генератор на ток притежава неограничена способност да поддържа ток, независимо от характеристиките на електрическата верига, включена към него. Това определя вътрешното му съпротивление, равно на безкрайност: Тук е имагинерната единица, отразяваща комплексния характер на процеса, а е кръговата честота.

Въвеждаме означението, където е електрическият ток, поддържан от генератора. Електрическото напрежение в краищата на двуполюсника като идеален източник на ток зависи само от съпротивлението на външната верига:

Електрическата мощност, разсейвана от източника на ток, е:

.

Идеалният източник на ток има постоянна стойност на тока (), което означава, че електрическото напрежение и мощността могат да растат неограничено.

Реален източник на ток[редактиране | редактиране на кода]

Реалният източник на ток притежава вътрешно съпротивление , което като параметър в линейно приближение може да бъде определено. В сравнение с източника на електродвижещо напрежение, вътрешното съпротивление на източника на ток е значително: колкото е по-голямо втрешното съпротивление, толкова генераторът на ток е по-близо до идеалния източник. Реалният източник на ток с вътрешно съпротивление е еквивалентен на реален източник на електродвижещо напрежение (ЕДС), имащ това вътрешно съпротивление и напрежение . Обратно, източникът на ЕДС е толкова по-близо до идеалния, колкото неговото вътрешно съпротивление е по-малко.

При товар в електрическата верига напрежението на клемите на реалния източник на тока е равно на

.

Силата на тока във веригата пресмятаме по формулата

.

Оттук получаваме, че електрическата мощност от генератора на ток в електрическата верига е равна на

.

Приложение[редактиране | редактиране на кода]

Параметрите на идеалния генератор на ток не може да се постигнат в реални устройства. Затова в практиката се използват източници на ток, създадени да работят с определени ограничения, в определена област и с определени устройства. Ограниченията на реалния генератор на ток са свързани с неговия източник на напрежение, т. е. горният праг на напрежението на двуполюсника се ограничава от този използван източник, а това е свързано и с ограничаване на товара в електрическата верига.

В радиоелектронните устройства се използват технически решения с генератор на ток. Такова захранване намира приложение в устройства, работещи с аналогови сигнали, в диференциални усилватели, в операционни усилватели, в измерителни мостове като моста на Уитстоун и др.

Източници[редактиране | редактиране на кода]

  1. Сарман, Жан-Пиер. Енциклопедичен речник по физика, Превод от френски и съставителство проф. д-р на ф. н. Петко Девенски, Издателство Мартилен, София, 1995, с. 120