Источники э.д.с. и источники тока

Источники электрической энергии в электрических цепях рассматриваются как источники э.д.с. и источники тока.

Источник э.д.с. - это источник электромагнитной энергии, напряжение на зажимах которого не зависит или мало зависит от тока, идущего от источника к нагрузке (приемнику). В общем случае, в источнике происходит потеря энергии, пропорциональная квадрату тока. Коэффициент пропорциональности называется собственным внутренним сопротивлением источника.

Рассмотрим баланс энергии в цепи с источником, обладающим активным сопротивлением , подключенным к нагрузке . Отдаваемая источником мощность выделяется в виде тепла внутри источника и на активном сопротивлении нагрузки

, или

Учитывая, что - напряжение на зажимах источника, можем записать

При разомкнутой цепи = 0 напряжение на зажимах источника равно э.д.с. . На рисунке 3.11 приведена зависимость от при и = 0

Для источника э.д.с. мало, поэтому . При = 0 источник э.д.с. называется идеальным и изображается в виде

Источник тока - это источник электромагнитной энергии, в котором ток не зависит или мало зависит от напряжения на его зажимах. Потеря энергии в источнике тока пропорциональна квадрату напряжения. Коэффициент пропорциональности ()называется собственной проводимостью источника.

Отдаваемая источником мощность рассеивается в нагрузке () и внутри источника () в виде тепла, поэтому можем записать , или

Учитывая, что - ток, протекающий от источника к приемнику, запишем

При замыкании источника тока на = 0 (короткое замыкание) , и ток короткого замыкания .

На рисунке 3.12 приведена зависимость от при и = 0 в пределах изменения напряжения на источнике от = 0 до и соответствующая этой зависимости электрическая схема.

Для источника тока обычно невелика, поэтому . При условии = 0 источник тока называется идеальным и изображается в виде:

Идеальные источники напряжения и тока также относят к основным элементам электрической цепи (табл. 3.2).

Таблица 3.2

Элемент эл. цепи	Связь между напряжением и током	Связь между током и напряжением
	e=const(i)	определяется внешней цепью
	определяется внешней цепью	J=const(u)

Схемы с реальными источниками электромагнитной энергии всегда можно рассматривать как схемы с идеальными источниками, что иллюстрируется на приведенных ниже рисунках

Важной разновидностью источников э.д.с. и тока являются зависимые (управляемые) источники, величины или которых зависят от тока или напряжения на некотором участке цепи. Рассмотрим основные типы зависимых источников.

ИНУН - источник напряжения, управляемый напряжением

ИНУТ - источник напряжения, управляемый током

ИТУН - источник тока, управляемый напряжением

ИТУТ - источник тока, управляемый током

В принятой системе обозначений первый индекс указывает на участок цепи, в которой находится источник, а второй - на участок, который управляет источником.

Введение зависимых источников э.д.с. и тока обусловлено активно развивающейся областью электротехники - электроникой. С помощью этих источников удобно отображать взаимное влияние различных элементов электрической цепи друг на друга, что характерно для систем, содержащих полупроводниковые элементы и микросхемы.