EMF સ્ત્રોતની બાહ્ય લાક્ષણિકતાઓ

બાહ્ય લાક્ષણિકતા લોડની તીવ્રતા પર સ્ત્રોત ટર્મિનલ વોલ્ટેજની અવલંબનને પ્રતિબિંબિત કરે છે - લોડ દ્વારા આપવામાં આવેલ સ્રોત વર્તમાન. સ્ત્રોત ટર્મિનલ વોલ્ટેજ વોલ્ટેજ ડ્રોપની માત્રા દ્વારા EMF કરતા ઓછું છે સ્ત્રોતનો આંતરિક પ્રતિકાર (1):

આ સમીકરણ EMF સ્ત્રોત (ફિગ. 1) ની બાહ્ય લાક્ષણિકતાને અનુરૂપ છે. બે બિંદુઓ પર બાંધવામાં:

1) I = 0 E = U પર;

2) U = 0 E = R0I પર.

દેખીતી રીતે, EMF સ્ત્રોતના ટર્મિનલ્સ પર વોલ્ટેજ જેટલું ઊંચું હશે, તેનો આંતરિક પ્રતિકાર ઓછો થશે.

આદર્શ EMF સ્ત્રોતમાં, R0 = 0, U = E (વોલ્ટેજ લોડની તીવ્રતા પર આધારિત નથી). જો કે, સર્કિટનું વિશ્લેષણ અને ગણતરી કરતી વખતે, ઇએમએફના સ્ત્રોત તરીકે વિદ્યુત ઊર્જાના સ્ત્રોતનું પ્રતિનિધિત્વ કરવું હંમેશા અનુકૂળ નથી. જો સ્ત્રોતનો આંતરિક પ્રતિકાર નોંધપાત્ર રીતે સર્કિટના બાહ્ય પ્રતિકાર કરતાં વધી જાય, જે ઉદાહરણ તરીકે, ઇલેક્ટ્રોનિક્સમાં થાય છે, તો પછી આપણે મેળવીએ છીએ કે સર્કિટમાં વર્તમાન I = U / (R + R0) અને R0 >> R વ્યવહારીક રીતે લોડ પ્રતિકાર પર આધાર રાખતો નથી. આ કિસ્સામાં, ઊર્જા સ્ત્રોત વર્તમાન સ્ત્રોત તરીકે રજૂ કરવામાં આવે છે.

ફિગ. 1.

અમે સમીકરણ (1) ને R0 (2) વડે વિભાજીત કરીએ છીએ:

સમીકરણ (2) ફિગમાં બતાવેલ સમકક્ષ સર્કિટને અનુરૂપ છે. 2. અહીં Ib = U/R0 અને Ik = E/R0, I = Ik — Ib પછી (3)

આદર્શ વર્તમાન સ્ત્રોત માટે, Rc = ∞. વાસ્તવિક અને આદર્શ વર્તમાન સ્ત્રોતોની વર્તમાન-વોલ્ટેજ લાક્ષણિકતાઓ ફિગમાં બતાવવામાં આવી છે. 3.

ચોખા. 2

ચોખા. 3

જ્યારે R અને R0 ના મૂલ્યો વચ્ચે કોઈ સ્પષ્ટ ભેદ ન હોય, ત્યારે ક્યાં તો EMF સ્ત્રોત અથવા વર્તમાન સ્ત્રોતનો ઉપયોગ પાવર સ્ત્રોતના ગણતરી કરેલ સમકક્ષ તરીકે કરી શકાય છે. પછીના કિસ્સામાં, અભિવ્યક્તિ (3) નો ઉપયોગ વોલ્ટેજ ડ્રોપ નક્કી કરવા માટે થાય છે.

સ્ત્રોત ઓપરેટિંગ મોડ્સ

સ્ત્રોત નીચેના મોડમાં કામ કરી શકે છે:

1. રેટેડ મોડ એ ઓપરેશનનો મોડ છે જેના માટે સ્ત્રોત ઉત્પાદક દ્વારા ડિઝાઇન કરવામાં આવ્યો છે. આ મોડ માટે, નોમિનલ કરંટ ઈનોમ અને નોમિનલ વોલ્ટેજ Unom અથવા પાવર Pnom સ્ત્રોતના પાસપોર્ટમાં દર્શાવેલ છે.

2. નિષ્ક્રિય મોડ. આ મોડમાં, બાહ્ય સર્કિટ સ્ત્રોતથી ડિસ્કનેક્ટ થઈ જાય છે, સ્ત્રોત વર્તમાન I = 0 છે, અને તેથી સ્ત્રોત ટર્મિનલ વોલ્ટેજ ઓપન સર્કિટ વોલ્ટેજ Uxx = E છે — જુઓ સમીકરણ (1).

3. શોર્ટ સર્કિટ મોડ. સ્ત્રોત માટે બાહ્ય સર્કિટનો પ્રતિકાર શૂન્ય છે. સ્ત્રોત પ્રવાહ ફક્ત તેના આંતરિક પ્રતિકાર દ્વારા મર્યાદિત છે. સમીકરણ (1) થી U = 0 પર આપણે I = Ikz = U/R0 મેળવીએ છીએ. EMF સ્ત્રોતમાં ઊર્જાના નુકસાનને ઘટાડવા માટે, R0 શક્ય તેટલું નાનું હોવું જોઈએ, અને આદર્શ સ્ત્રોતમાં R0 = 0. આ જોતાં, Ikz >> Inom અને સ્ત્રોત માટે અસ્વીકાર્ય છે.

4. કોન્ટ્રાક્ટ મોડ — આ એક મોડ છે જેમાં મહત્તમ શક્તિ સ્ત્રોતમાંથી વપરાશકર્તા સુધી પ્રસારિત થાય છે. તમે સ્ત્રોત પરિમાણો દ્વારા આ શક્તિ નક્કી કરી શકો છો. તેથી, લોડમાં સ્થાનાંતરિત શક્તિ, P = I2R. R = R0 પર P = Pmax.પછી વપરાશકર્તાને વિતરિત મહત્તમ શક્તિ Pmax = E2 / 4R0 છે. અનુપાલન મોડમાં સ્ત્રોતની કાર્યક્ષમતા 50% થી વધુ નથી. જે ઔદ્યોગિક ઇલેક્ટ્રિકલ એન્જિનિયરિંગમાં તેનો ઉપયોગ બાકાત રાખે છે. અનુરૂપ મોડનો ઉપયોગ ઇલેક્ટ્રોનિક ઉપકરણોના ઓછા-વર્તમાન સર્કિટમાં થાય છે.