Spänningskälla

Vad är en spänningskälla?

De spänningskällor De är en av typerna av generatorer av elektromotorisk kraft (F.och.m.), som levererar energi till lastbärare på en elektrisk krets till en fast spänning eller spänning som regleras av själva källan, oavsett cirkitalimpedans.

Den andra typen av elektromotorisk kraftkälla (f.och.m.) Är aktuella källor, som levererar energi till kretsen på ett sådant sätt att, oavsett cirkitalmotstånd, är strömstyrkan stabilt stabilt.

Datorspänningskälla, som ger stabil likströmspänning på 5 volt och 12 volt för att mata de olika kretsarna och enheterna på samma

En verklig spänningskälla är alltid begränsad till ett driftsområde, det vill säga den fungerar mellan ett minimum och maximalt spänningsområde och mellan en minsta och maximal ström.

Källans kraft är i princip produkten från den maximala spänningen och den maximala strömmen som kan levereras. Därför kan spänningskällorna som fungerar med samma maximala spänning, vara mer eller mindre kraftfull, beroende på den maximala strömmen de ger till den krets de matar.

Typer av spänningskällor

Spänningskällor kan vara av två typer:

• Likström
• Växelström. 

Batterier och batterier

Bland de kontinuerliga strömspänningskällorna är voltaiska batterier eller batterier.

I batterier och batterier genereras energi från kemiska reaktioner som ger elektrisk laddningsutbyte mellan reagerande ämnen. 

Generatorer och generatorer

Bland de alternativa spänningskällorna är generatorer och generatorer.

Energikällan är till exempel mekaniskt ursprung: 

• Kraften som gäller en vev eller en remskiva ansluten till generatorn omvandlas till växelström. 
• I vattendammar rör den potentiella energin i vattenfallet turbinerna. 
• I pallhjulen som flyttas av strömmen i en flod överförs den kinetiska energin i hjulet till generatorn.

Kan tjäna dig: Jordens magnetosfär: Egenskaper, struktur, gaser

Likriktare och investerare kretsar

Batterierna är inte uteslutande de enda källorna till likströmspänning, eftersom en likströmsförsörjning kan erhållas från korrigering av växelströmmen från det inhemska eller industriella elnätet. Detta är fallet med interna spänningskällor i stationära datorer och externa transformatorer eller regulatorer i bärbara datorer.

Det är också möjligt att ha en alternativ spänningskälla från batterier med hjälp av medel.

Internt motstånd

En idealiserad spänning eller spänningskälla är att vars motstånd mot passagen är noll, men verkliga spänningskällor har en mycket liten men inte noll internt motstånd.

På grund av detta beror spänningen i deras terminaler i den totala strömströmmen i de verkliga spänningskällorna.

I den utsträckning batterierna försämras ökar dess inre motstånd. Av denna anledning upprätthåller ett slitet batteri samma nominella spänning som en ny, förutsatt att den mäts till öppen krets.

Men när man placerar en belastning producerar den nuvarande cirkulationen en betydande spänningsfall i ett skadat batteri, medan ett batteri i gott skick är denna spänningsfall mycket liten i förhållande till dess nominella spänning.

Kan tjäna dig: Elastiska chocker: I en dimension, specialfall, övningar

Elektromotorisk kraft

Det är spänningen uppmätt i terminalerna för en spänningskälla för att öppna kretsen. Den mäts i volt och representerar den energi som används av källan för att flytta en last Coulomb från den negativa till positiva terminalen, det vill säga till motströms, inuti källan.

Å andra sidan, genom den yttre kretsen cirkulerar strömmen normalt från positivt till negativt. Det är tydligt att för att flytta belastningarna i motström, krävs en extern energikälla.

När det gäller batterier ger energin som frigörs i kemiska reaktioner belastningar den kinetiska energin som krävs för att röra sig mot den potentiella skillnaden i terminalerna.

Men i elektriska generatorer beror energicastbärare på den magnetiska kraften som utövas när generatorföraren rör sig med avseende på det yttre magnetfältet och producerar det som kallas som känt som inducerad ström.

För att flytta drivkrafterna för lindningen av en generator, i närvaro av ett magnetfält, krävs en extern mekanisk kraft, som är den elektromotiva energikällan.

Både när det gäller batterier och generatorer, laddar bärare som rör sig mot nuvarande lidande kollisioner som får dem att förlora energi, och detta är ursprunget till internt motstånd i alla spänningskällor.

Träning löst

Schematisk representation av en spänningskälla (grå rektangel). Internt motstånd och externt motstånd mot F -källan visas också.och.m värde ε. Källa: f. Zapata.

I spänningskällan för den föregående siffran, när man mäter spänningen mellan punkterna A och B med den öppna omkopplaren, erhålls ett 13,5 volt mått. Om en yttre motståndsbelastning r = 100 ohm placeras, cirkulerar en ström genom kretsen och den potentiella skillnaden mellan källans ändar blir 12 volt.

Det kan tjäna dig: Pascal Tonel: Hur det fungerar och experiment

Det uppmanas att bestämma:

a) Elektromotivkraften (f.och.m.) från källan

b) den totala strömmen som cirkulerar genom kretsen

c) Spänningskällans internt motstånd.

Lösning till

Värdet på f.och.m. Det är den potentiella skillnaden mellan källans ändar när den mäts till en öppen krets, därför för källan till denna övning dess f.och.M har ett värde ε = 13,5 V.

Lösning B

Det är känt att när ett externt motstånd placeras r = 100Ω spänningen mellan terminalerna A och B sjunker till VAB = 12,0 V, därför enligt OHM: s lag:

V_Ab = I⋅r

där det följer det

I = v_Ab / R = 12,0V / 100Ω = 0,12A

Det vill säga att den totala strömmen som cirkulerar av källan är 0,12A.

Lösning C

Källspänningsfallet när den externa belastningen placeras är:

13,5V - 12,0V = 1,5V

Denna spänningsfall beror därför på källans inre motstånd, därför:

ε - vab = i⋅r_Yo

Det vill säga:

1,5V = 0,12A ⋅R_Yo

Från vilket det följer att interna motstånd genom en enkel avstånd har ett värde på:

R_Yo = 1,5V / 0,12A = 12,5Ω.