Схемы замещения источников энергии строят на основе их внешних характеристик – зависимостей выходного напряжения источников от величины отдаваемого ими тока U= F(I).

Зависимость выходного напряжения от отдаваемого тока приведена (рис. 1.9).

Как следует из рис. 1.9, при увеличении тока, отдаваемого источником энергии, напряжение U на его зажимах уменьшается. При значениях тока от нуля до некоторого

Рис. 1.9. График зависимости выходного напряжения
от отдаваемого тока

значения , напряжение падает по закону, близкому к линейному, затем линейная зависимость между Uи нарушается, и напряжение начинает резко падать. Для большинства практически важных случаев достаточно промоделировать рабочий участок внешней характеристики источника энергии, которым является участок , где напряжение и ток связаны зависимостью, близкой к линейной.

Для рабочего участка внешнюю характеристику источника энергии можно аппроксимировать прямой линией. Уравнение прямой в отрезках для координат U, I записывается в виде

, (1.18)

где - ток короткого замыкания; Ux - напряжение холостого хода (). Из формулы (1.18) следует

или

, (1.19)

где - внутреннее сопротивление источника энергии. Уравнение (1.18) можно переписать в виде

, (1.20)

где GBT= 1 / RBT- внутренняя проводимость источника энергии.

Уравнению (1.19) соответствует схема замещения, называемая схемой с источником ЭДС, а уравнение (1.20) - схема с источником питания.

Когда RBT соизмеримо или меньше Rнагрузки, используют схему с ЭДС, в случае RBТ>Rнaгрузки – схему с источником тока.