Источник электрической энергии

Цепи постоянного тока

Общие положения

Электрической цепью называется искусственно созданный путь для электрического тока. Пример электрической цепи показан на рисунке 1.1.

Рисунок 1.1 - Электрическая цепь

Основное назначение электрической цепи - распределение и взаимное преобразование электрической и других видов энергии.

Электрическая цепь состоит из трех основных элементов:

n источника электрической энергии;

n приемника электрической энергии;

n соединительных проводов.

Рассмотрим каждый из этих элементов цепи подробнее.

Источник электрической энергии

Источники электрической энергии разнообразны: гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы, термоэлектрические и солнечные батареи и т.д.

Они превращают химическую, механическую, тепловую, световую или энергию других видов в электрическую энергию.

На схемах источники энергии обозначаются так, как показано на рисунке 1.2.

Рисунок 1.2 - Условные обозначения источников

Где - внутреннее сопротивление источника энергии.

В элементах и аккумуляторах, внутреннее сопротивление - это сопротивление электролита и граничных слоев между электролитом и электродами, в генераторах - это сопротивление меди обмоток.

Основное назначение источника энергии - создать и постоянно поддерживать в цепи разность потенциалов, разность электрических уровней; создать как бы электрический напор, под воздействием которого и образуется упорядоченное движение электрических зарядов, то есть ток.

Принято зажим высшего потенциала источника обозначать знаком «+», а зажим низшего потенциала знаком «-».

Разность электрических потенциалов количественно определяется величиной, которая называется - электродвижущей силой или коротко ЭДС и обозначается на схемах буквой «Е»

, (1.1)

где - высший потенциал или уровень источника; - низший потенциал источника.

Направление действия ЭДС обозначается стрелкой, направленной от низшего потенциала к высшему, то есть от «-» к «+».

Работа источника хорошо оценивается с помощью так называемой внешней характеристики.