Ekvivalent strömgenerator

Varje generator kännetecknas alltid av en elektromotorisk kraft E och ett inre motstånd Ri. Det skapar en viss EMF som inte beror på belastningens motstånd. Därför kallas en sådan generator en EMF-generator. Ibland presenteras den i form av någon idealisk EMF-generator som inte har någon intern resistans och är ansluten i serie med ett motstånd vars resistans är lika med Ri.

I vissa fall, för att förenkla beräkningarna, byt ut EMF-generatorn med den så kallade ekvivalenta strömgeneratorn för strömgenerering oberoende av belastningen. Denna substitution kan motiveras av följande matematiska transformationer.

Strömmen som tillförs av EMF-generatorn

Genom att multiplicera båda sidor av ekvationen med Rn får vi ett uttryck för spänningen vid generatorterminalerna, det vill säga spänningen vid lasten

Låt oss nu multiplicera och dividera den högra sidan av Ri

I den resulterande formeln är E / Ri kortslutningsströmmen, och uttrycket RnRi / (Rn + Ri) är det totala motståndet för de parallellkopplade grenarna med resistanserna RH och Ri.Härav följer att EMF-generatorn kan ersättas av en strömgenerator som ger strömmen E / Ri, men i detta fall måste Ri betraktas som motståndet för grenen kopplad parallellt med lasten RH (Fig. 1).

Ibland är det bekvämt att använda ersättningen av EMF-generatorn med en ekvivalent strömgenerator för beräkningar, i synnerhet om lasten har flera parallellkopplade grenar, eftersom allt kommer till en parallellkretsberäkning.

Fikon. 1. Ekvivalent strömgenerator

Om en EMF-generator används i beräkningen kommer en blandad anslutning att resultera, eftersom Ri kommer att kopplas i serie med lasten, som i sig är en parallellkrets. Blandad koppling är svårare att beräkna, speciellt för AC-kretsar.

Man bör dock komma ihåg att med hjälp av en strömgenerator är det möjligt att korrekt beräkna ström, spänning och effekt endast i belastningen. Det är omöjligt att med hjälp av en strömgenerator beräkna ström, spänning och effekt inuti generatorn, eftersom helt felaktiga resultat kommer att erhållas.

Således motsvarar användningen av ett kretsschema med en strömgenerator inte verkligheten och tjänar endast till att beräkna det elektriska belastningsläget. Och med en EMF-generator erhålls alltid en korrekt reflektion av de faktiska processerna i den elektriska kretsen, och beräkningsresultaten för varje del av kretsen blir korrekta.