Химические источники питания

ЭЛЕКТРОТЕХНИКА  03.10.20.

Задание: По предложенному материалу составить конспект и выучить основные положения.

ТЕМА: ХИМИЧЕСКИЕ  ИСТОЧНИКИ ПИТАНИЯ

Гальванические элементы — это источники одноразового действия, аккумуляторы — источники многоразового действия.

Соединение химических источников питания в батарею

Если напряжение и ток, необходимые для питания потребителей, превышают соответствующие величины одного источника питания, то применяется соединение нескольких источников в батарею для совместной работы. Элементы, соединяемые в батарею, должны иметь одинаковые э. д. с. Е0 и одинаковые внутренние сопротивления r0. [pic 1]

Последовательное соединение элементов (рис. 2-16) применяется в том случае, если ток потребителя не превышает номинальный ток одного элемента, а напряжение потребителя U больше э. д. с. элемента (E0). В этом случае число элементов n, соединенных последовательно, определяется отношением n >= U/E0 .

 При одинаковом направлении э. д. с, для чего отрицательный зажим одного элемента должен соединяться с положительным зажимом следующего и т. д., э. д. с. батареи в n раз больше э. д. с. элемента:

[pic 2]

Внутреннее сопротивление батареи[pic 3]

Разрядный ток батареи равен разрядному току элемента.

Параллельное соединение элементов (рис. 2-17) применяется в том случае, если напряжение потребителя U равно напряжению элемента U0, а сила тока потребителя I значительно больше разрядного тока элемента Iр. В этом случае число элементов m, соединенных параллельно, определяется отношением m >= I/Iр. [pic 4]

При этом способе соединения положительные зажимы всех элементов соединяются в один узел, а отрицательные зажимы — в другой, таким образом, э. д. с. батареи E равна э. д. с. Е0 каждого элемента:

[pic 5]

Внутреннее сопротивление батареи

[pic 6]

Разрядный ток батареи в m раз больше разрядного тока элемента:

[pic 7]

Групповое соединение — это сочетание последовательного и параллельного соединений элементов (рис. 2-18). Оно применяется в тех случаях, когда напряжение и ток потребителя больше номинального напряжения и тока элемента. Число последовательно соединенных элементов n в группе и число параллельных групп m определяются по ранее приведенным формулам. [pic 8]

[pic 9]

ТЕМА: НЕЛИНЕЙНЫЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

1.6. Особенности нелинейных электрических цепей постоянного тока

Основные понятия

Часто в электрических цепях содержатся элементы, параметры которых не остаются постоянными, а зависят от значения тока в этих элементах и напряжения на их выводах. При этом зависимость тока от напряжения не описывается выражением закона Ома, а является нелинейной зависимостью. Такие элементы называются нелинейными элементами. К нелинейным элементам относятся различные электронные, полупроводниковые, ионные приборы  и устройства, содержащие обмотки с ферромагнитными магнитопроводами, лампы накаливания, электрическая дуга и т.д.

Электрические цепи, содержащие такие элементы, называют нелинейными электрическими цепями.

Зависимость напряжения нелинейного элемента от тока в нем называют вольт–амперной характеристикой (ВАХ) элемента.

Аналитическое описание вольт–амперной характеристики может быть весьма громоздким. Поэтому используется графическое изображение ВАХ элемента в виде графика зависимости напряжения от тока.

На рис. 1.17 показаны ВАХ линейного и нелинейного элементов.

[pic 10]

             а                            б                             в                               г