Реальные источники напряжения

Напряжение на выводах реального источника электрической энергии уменьшается с увеличением тока. Вольтамперная характеристика такого источника (рис. 1.14, а) идет с наклоном. Данное обстоятельство можно учесть, включив последовательно с источником ЭДС сопротивление R_g (рис. 1.14, б). Его называют внутренним сопротивлением источника (генератора). При таком представлении напряжение на полюсах реального источника напряжения равно:

Оно, как видно, зависит от протекающего через источник тока — при постоянном сопротивлении R_g напряжение и линейно падает с ростом тока. (Предположение о неизменности R_g, хотя и весьма условно, однако может быть принято для многих реальных источников.) Стоит отметить, что такой источник напряжения будет отдавать во внешнюю цепь мощность конечного значения при любой нагрузке, то есть при любом значении сопротивления R_h Его даже можно замкнуть накоротко.

Чтобы активные двухполюсники играли в устройствах роль источников ЭДС, их вольтамперные характеристики должны спадать слабо. То есть падение напряжения на внутреннем сопротивлении источника (iR_g) для любых протекающих в цепи токов должно быть существенно меньше его ЭДС. Это достигается при малости сопротивления R_g по сравнению с теми сопротивлениями, которые подключаются к полюсам источника.

ПРИМЕР

Сопротивление нового гальванического элемента (батарейки) с напряжением 1,5 В составляет доли ом. Источник питания, составленный из нескольких таких батареек, вполне можно считать идеальным источником напряжения. Действительно, эквивалентное сопротивление нагрузки R/ устройств, рассчитанных на питание от такого источника, обычно составляет сотни ом и более.