Sumber EMF dan arus: karakteristik dan perbedaan utama

Teknik kelistrikan menghubungkan sifat listrik dengan struktur materi dan menjelaskannya dengan pergerakan partikel bermuatan bebas di bawah pengaruh medan energi.

Agar arus listrik mengalir melalui rangkaian dan bekerja, perlu ada sumber energi untuk diubah menjadi listrik:

• energi mekanik putaran rotor generator;

• jalannya proses atau reaksi kimia dalam perangkat dan baterai galvanik;

• panas di termostat;

• medan magnet dalam generator magnetohidrodinamik;

• energi cahaya dalam fotosel.

Mereka semua memiliki karakteristik yang berbeda. Untuk mengklasifikasikan dan mendeskripsikan parameternya, pembagian sumber teoretis bersyarat diadopsi:

• saat ini;

• EMF.

Arus listrik dalam konduktor logam

Definisi arus listrik dan gaya gerak listrik pada abad ke-18 diberikan oleh fisikawan terkenal saat itu.

Sumber EMF

Sumber ideal dianggap bipolar, di terminal yang gaya gerak listrik (dan voltase) selalu dipertahankan pada nilai konstan.Ini tidak terpengaruh oleh beban jaringan dan resistensi internal pada sumbernya adalah nol.

Dalam diagram, biasanya ditunjukkan dengan lingkaran dengan huruf «E» dan panah di dalamnya, yang menunjukkan arah positif EMF (ke arah peningkatan potensi internal sumber).

Skema penunjukan dan karakteristik tegangan arus dari sumber EMF

Secara teoritis, pada terminal sumber ideal, tegangan tidak bergantung pada besarnya arus beban dan merupakan nilai konstan. Namun, ini adalah abstraksi bersyarat yang tidak dapat diterapkan dalam praktik. Untuk sumber nyata, dengan meningkatnya arus beban, nilai tegangan terminal selalu menurun.

Grafik menunjukkan bahwa EMF E terdiri dari jumlah penurunan tegangan pada resistansi internal sumber dan beban.

Faktanya, berbagai sel kimia dan galvanik, baterai penyimpanan, jaringan listrik berfungsi sebagai sumber tegangan. Mereka dibagi menjadi sumber:

• Tegangan DC dan AC;

• dikendalikan oleh tegangan atau arus.

Sumber saat ini

Mereka disebut perangkat dua terminal, yang menciptakan arus yang sangat konstan dan sama sekali tidak bergantung pada nilai resistansi beban yang terhubung, dan resistansi internalnya mendekati tak terhingga. Ini juga merupakan asumsi teoretis yang tidak dapat dicapai dalam praktik.

Skema penunjukan dan karakteristik arus-tegangan dari sumber arus

Untuk sumber arus ideal, tegangan dan daya terminalnya hanya bergantung pada resistansi sirkuit eksternal yang terhubung. Selain itu, dengan meningkatnya resistensi, mereka meningkat.

Sumber arus aktual berbeda dari nilai ideal resistansi internal.

Contoh sumber daya meliputi:

• Gulungan sekunder transformator arus terhubung ke rangkaian beban primer dengan belitan pasokannya sendiri. Semua sirkuit sekunder beroperasi dalam mode koneksi yang andal. Anda tidak dapat membukanya - jika tidak, akan ada lonjakan arus di sirkuit.

• Induktor, yang melaluinya arus telah melewati beberapa waktu setelah daya dilepas dari rangkaian. Mematikan beban induktif dengan cepat (peningkatan resistansi yang tiba-tiba) dapat menyebabkan celah putus.

• Generator arus dipasang pada transistor bipolar, dikendalikan oleh tegangan atau arus.

Dalam literatur yang berbeda, sumber arus dan tegangan dapat ditetapkan secara berbeda.

Jenis sebutan untuk sumber arus dan tegangan pada diagram

Baca juga topik ini: Karakteristik eksternal dari sumber EMF