5.6-сурет
Тұйық контурдағы электр қозғаушы күш (қысқаша ЭҚК) зарядты контурдың бойымен орын ауыстыруындағы бөгде күштердiң жұмысының сол зарядқа қатынасын анықтайды:
. (5.13)
Толық тiзбек үшiн Ом заңы. ЭҚК-i ε, кедергiсi r (iшкi кедергi) ток көзiнен кедергiсi R болатын сыртқы тiзбек бөлiгiнен тұратын тұйық тiзбектек үшiн Ом заңы
(5.14)
формуласымен өрнектеледi (5.6 сурет). Тұйық тiзбектегi ток күшi ток көзiнiң ЭҚК-нiң, тiзбектiң сыртқы және iшкi кедергiлер қосындысына қатынасына тең.
Ток көзiнiң ЭҚК-i және оның iшкi кедергiсi
Егер көздiң полюстарын көздiң iшкi кедергiсiмен салыстарғанда өте аз кедергiсi бар өткiзгiпен жалғастырса, қысқаша тұйықталу жағдайы болады.
Егер сыртқы тiзбектiң сыртқы кедергiсi R=0 болса, қысқаша тұйықталудың ток күшiнiң максимал шамасы
(5.15) болатыны Ом заңынан шығады. Осыдан қысқаша тұйықталудың ток күшi көздiң ЭҚК-сынан басқа iшкi кедергiсiне де тәуелдi екенiн көремiз. Сондықтан қысқаша тұйықталу әр түрлi iшкi кедергiсi бар ток көздерi үшiн әр түрлi қауып келтiредi.
Ток көзiнiң iшкi кедергiсi зарядтар қозғалатын ток көзiнiң iшiндегi ортаны сипаттайды.
Ток көзiнiң iшкi кедергiсi оның табиғи қасиеттерiне тәуелдi. Үлкен iшкi кедергiсi бар көз қысқаша тұйықталғанда ток күшi көп болмайды, демек сондай ток оларға қауып емес. Iшкi кедергiсi аз көз қысқаша тұйықталғанда ток күшi көп болады, мұндай ток өте қауiптi. Ондай ток көздi бұзуы мүмкiн. Әсiресе қысқаша тұйықталу жарықтандыратын генераторларға қауып болады. Осындай көздердiң iшкi кедергiсi өте аз, сондықтан қысқаша тұйықталудың ток күшi мыңдаған амперге жетуi мүмкiн. Осындай жағдайда қысқаша тұйықталу сымдарды балқытуы, өрт тұғызу мүмкiн. Одан қорғану үшiн тiзбекке сақтандырғыштарды қосады. Осындай тiзбек ток күшi үшiн мүмкiн мәнiнен асса, сақтандырғыштардағы АВ жiңiшке өткiзгiш (5.7 сурет) балқиды да, тiзбектi ажыратады. Cыртқы тiзбектiң кедергiсiне R қарағанда ток көзiнiң iшкi кедергiсi r өте аз болса (яғни r <<R), толық тiзбек үшiн Ом заңы мынадай болады:
. (5.16)
Ток көзiнiң пайдалы әрекет коэффициентi (ПӘК). ПӘК-тың сыртқы жүкке тәуелдiлiгi.
Тұйық тiзбектегi ток көзiнiң толық қуаты мынаған тең:
, (5.17)
мұндағы I -ток күшi , ε-ток көзiнiң ЭҚК-i.
Сыртқы тiзбектегi пайдалы қуат Nn тiзбектегi кернеудiң ток күшiне көбейтiндiсiне тең болады:
. (5.18)
Пайдалы қуаттың толық қуатқа қатынасын ток көзiнiң пайдалы әрекет коэффициентi дейдi:
. (5.19)
(5.13) толық тiзбек және (5.3) тiзбектiң бөлiгi үшiн Ом заңдарын пайдалынып, пайдалы қуаттың ток көзiнiң ЭҚК-i, оның iшкi және сыртқы кедергiлерi арқылы өрнегiн табуға болады:
. (5.20)
(5.18) қатынасының экстремумын зерттеп, яғни Nn -ның R бойынша туындысын нолге теңеп , пайдалы қуаттың максимал шамасы сыртқы кедергi iшкi кедергiге тең (R= r) жағдайда болатының табамыз.
Достарыңызбен бөлісу: |
