Источник напряжения
Источник напряжения представляет собой двухполюсное устройство, способное поддерживать фиксированное напряжение . [1] Идеальный источник напряжения может поддерживать фиксированное напряжение независимо от сопротивления нагрузки или выходного тока . Однако реальный источник напряжения не может обеспечивать неограниченный ток.
Источник напряжения является двойником источника тока . Реальные источники электроэнергии, такие как аккумуляторы и генераторы , могут быть смоделированы для целей анализа как комбинация идеального источника напряжения и дополнительных комбинаций элементов импеданса .
Идеальным источником напряжения является двухконтактное устройство, которое поддерживает фиксированное падение напряжения на своих клеммах. Его часто используют как математическую абстракцию, упрощающую анализ реальных электрических цепей. Если напряжение на идеальном источнике напряжения может быть указано независимо от любой другой переменной в цепи, он называется независимым источником напряжения. И наоборот, если напряжение на идеальном источнике напряжения определяется каким-либо другим напряжением или током в цепи, его называют зависимым или управляемым источником напряжения . Математическая модель усилителя будет включать в себя зависимые источники напряжения, величина которых определяется, например, некоторым фиксированным отношением к входному сигналу.[2] При анализе неисправностей в электроэнергетических системах всю сеть взаимосвязанных источников и линий передачи можно с пользой заменить идеальным (переменным) источником напряжения и одним эквивалентным импедансом.
Внутреннее сопротивление идеального источника напряжения равно нулю; он может подавать или поглощать любое количество тока. Ток через идеальный источник напряжения полностью определяется внешней цепью. При подключении к разомкнутой цепи ток равен нулю и, следовательно, мощность равна нулю. При подключении к сопротивлению нагрузки ток через источник стремится к бесконечности, когда сопротивление нагрузки приближается к нулю (короткое замыкание). Таким образом, идеальный источник напряжения может обеспечивать неограниченную мощность.
Если два идеальных независимых источника напряжения соединены напрямую параллельно , они должны иметь точно такое же напряжение; В противном случае это создает логическую ошибку , аналогичную записи уравнения .
Источники напряжения, подключенные параллельно, разделяют нагрузку по току: если точная копия напряжения подключена параллельно к исходному, любой из них будет обеспечивать половину электрического тока , который мог бы обеспечить исходный источник напряжения. В остальной части схемы ничего не изменилось: эти два источника напряжения вместе обеспечивают то же напряжение и тот же ток, что и исходный.
