Ισοδύναμη γεννήτρια ρεύματος
Κάθε γεννήτρια χαρακτηρίζεται πάντα από μια ηλεκτροκινητική δύναμη E και μια εσωτερική αντίσταση Ri. Δημιουργεί ένα συγκεκριμένο EMF που δεν εξαρτάται από την αντίσταση του φορτίου. Επομένως, μια τέτοια γεννήτρια ονομάζεται γεννήτρια EMF. Μερικές φορές παρουσιάζεται με τη μορφή κάποιας ιδανικής γεννήτριας EMF που δεν έχει εσωτερική αντίσταση και συνδέεται σε σειρά με μια αντίσταση της οποίας η αντίσταση είναι ίση με το Ri.
Σε ορισμένες περιπτώσεις, για να απλοποιηθούν οι υπολογισμοί, αντικαταστήστε τη γεννήτρια EMF με τη λεγόμενη γεννήτρια ισοδύναμου ρεύματος παραγωγής ρεύματος ανεξάρτητα από το φορτίο. Αυτή η αντικατάσταση μπορεί να δικαιολογηθεί με τους ακόλουθους μαθηματικούς μετασχηματισμούς.
Το ρεύμα που παρέχεται από τη γεννήτρια EMF
Πολλαπλασιάζοντας και τις δύο πλευρές της εξίσωσης με Rn, παίρνουμε μια έκφραση για την τάση στους ακροδέκτες της γεννήτριας, δηλαδή την τάση στο φορτίο
Τώρα ας πολλαπλασιάσουμε και ας διαιρέσουμε τη δεξιά πλευρά του Ri
Στον προκύπτον τύπο, το E / Ri είναι το ρεύμα βραχυκυκλώματος και η έκφραση RnRi / (Rn + Ri) είναι η συνολική αντίσταση των παράλληλων συνδεδεμένων κλάδων με αντιστάσεις RH και Ri.Από αυτό προκύπτει ότι η γεννήτρια EMF μπορεί να αντικατασταθεί από μια γεννήτρια ρεύματος που δίνει το ρεύμα E/Ri, αλλά σε αυτή την περίπτωση Ri πρέπει να ληφθεί υπόψη η αντίσταση του κλάδου που συνδέεται παράλληλα με το φορτίο RH (Εικ. 1).
Μερικές φορές είναι βολικό να χρησιμοποιήσετε την αντικατάσταση της γεννήτριας EMF με μια ισοδύναμη γεννήτρια ρεύματος για υπολογισμούς, ιδίως εάν το φορτίο έχει πολλούς κλάδους συνδεδεμένους παράλληλα, από τότε όλα καταλήγουν σε έναν υπολογισμό παράλληλου κυκλώματος.
Σύκο. 1. Ισοδύναμη γεννήτρια ρεύματος
Εάν χρησιμοποιηθεί μια γεννήτρια EMF στον υπολογισμό, τότε θα προκύψει μια μικτή σύνδεση, αφού το Ri θα συνδεθεί σε σειρά με το φορτίο, το οποίο είναι από μόνο του ένα παράλληλο κύκλωμα. Η μικτή σύζευξη είναι πιο δύσκολο να υπολογιστεί, ειδικά για κυκλώματα AC.
Ωστόσο, πρέπει να θυμόμαστε ότι με τη βοήθεια μιας γεννήτριας ρεύματος είναι δυνατός ο σωστός υπολογισμός του ρεύματος, της τάσης και της ισχύος μόνο στο φορτίο. Είναι αδύνατο με τη βοήθεια μιας γεννήτριας ρεύματος να υπολογιστεί το ρεύμα, η τάση και η ισχύς μέσα στη γεννήτρια, γιατί θα ληφθούν εντελώς λανθασμένα αποτελέσματα.
Έτσι, η χρήση ενός διαγράμματος κυκλώματος με γεννήτρια ρεύματος δεν ανταποκρίνεται στην πραγματικότητα και χρησιμεύει μόνο για τον υπολογισμό της λειτουργίας ηλεκτρικού φορτίου. Και με μια γεννήτρια EMF, λαμβάνεται πάντα μια σωστή αντανάκλαση των πραγματικών διεργασιών στο ηλεκτρικό κύκλωμα και τα αποτελέσματα υπολογισμού για κάθε τμήμα του κυκλώματος θα είναι σωστά.