Введение. Рассмотрим цепь постоянного тока, в которой источник ЭДС Е, имеющий внутреннее сопротивление r, замкнут на внешнюю нагрузку сопротивлением R
Рассмотрим цепь постоянного тока, в которой источник ЭДС Е, имеющий внутреннее сопротивление r, замкнут на внешнюю нагрузку сопротивлением R. Сила тока в такой цепи подчиняется закону Ома:
Полная мощность P 0 источника тока определяется следующими выражениями:
С ростом сопротивления нагрузки от нуля до бесконечности полная мощность уменьшается от максимального значения Е 2/r до нуля. Полезная мощность Pп источника тока, реализуемая на нагрузке, также зависит от R:
Легко видеть, что c ростом сопротивления нагрузки при R «r полезная мощность тока возрастает, а при R» r - убывает. Следовательно, при некотором значении внешнего сопротивления полезная мощность источника тока проходит через максимум. Исследование на экстремум функции (3) приводит к выводу, что это реализуется при сопротивлении нагрузки, равном внутреннему сопротивлению источника ЭДС. Коэффициент полезного действия источника тока определяется выражениями:
С ростом сопротивления нагрузки КПД источника возрастает, приближаясь к единице. В условиях максимальной полезной мощности (R = r) η = 0, 5.
|
(1)
(2)
(3)
(4)
