Внешняя характеристика источника электрической энергии
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.