Elektrický zdroj

'''Elektrický zdroj''' (též ''zdroj elektrického napětí'' nebo ''zdroj elektrického proudu'') je zařízení, které přeměňuje jiný druh [[energie]] na [[Elektrická energie|elektrickou energii]].
{{přesnost}}

== Elektromotorické napětí ==
Charakteristickou vlastností elektrického zdroje je [[elektromotorické napětí]], což je elektrická energie přepočtená na jednotkový [[elektrický náboj]], kterou je schopen zdroj dodávat. Tato energie vzniká z ''neelektrické'' [[Práce (fyzika)|práce]] přesouváním [[Částice|částic]] s elektrickým nábojem ([[elektron]]ů, [[Ion|iontů]]) uvnitř zdroje proti směru ''vnitřního'' [[Elektrické pole|elektrického pole]]. Na ''pólech'' zdroje se vytváří odlišný [[elektrický potenciál]], jehož rozdíl tvoří elektromotorické napětí.

== Druhy zdrojů ==
* [[Chemie|chemické]] zdroje ([[Galvanický článek|galvanické články]])
** Jednorázové (po spotřebování energie se nedá napětí obnovit – též zvané [[primární článek|primární články]]) - [[Voltův článek]], [[salmiakový článek]] ([[Leclancheův článek]]), [[alkalický článek]]
** Dobíjitelné (po spotřebování energie se dají opětovně nabít – též zvané [[akumulátor]]y nebo řídčeji sekundární články) - [[Olovo|olověný]] [[akumulátor]], [[alkalický akumulátor]]
** [[palivový článek|palivové články]]
* [[Mechanika|mechanické]] zdroje ([[elektrický generátor|generátory]]) - [[dynamo]], [[alternátor]]
* [[Teplo|tepelné]] zdroje - [[termočlánek]] (termoelektrický článek)
* [[Fotoelektrický jev|fotoelektrické zdroje]] - [[Fotovoltaický článek]] (sluneční článek)
* [[fyziologie|fyziologické]] zdroje - elektroplaxy [[rejnok]]a, [[paúhoř elektrický|paúhoře]]

== Výkon elektrického zdroje ==

Elektrický zdroj vykonává v [[Elektrický obvod|elektrickém obvodu]] [[Elektrická práce|elektrickou práci]]. Velikost této práce za jednotku [[čas]]u je [[elektrický výkon]] zdroje.

Podle výkonu lze rozdělit elektrické zdroje na '''tvrdé zdroje''', které jsou schopny v krátkém čase dodat velké množství energie bez poklesu napětí, a '''měkké zdroje''', které dodávají elektrickou energii pomaleji.

Mezi tvrdé zdroje patří např. akumulátor. Mezi měkké zdroje patří např. alkalické články, termoelektrické a fotovoltaické články. U generátorů záleží na jejich stavbě a velikosti.

== Porovnání zdrojů ==

{| class="wikitable"
! název zdroje
! elektromotorické napětí
! typické použití
|-
| [[salmiakový článek]]
| 1,5 V
| obyčejné baterie
|-
| [[alkalický článek]]
| 1,5 V
| kvalitnější baterie
|-
| [[olověný akumulátor]]
| 12,2 V +)
| [[automobil]]
|-
| [[Li-Ion ]]
| 3,7 V
| [[mobilní telefon]]
|-
| [[malý alternátor]]
| 6,0 V
| [[jízdní kolo]]
|-
| [[velký generátor]]
| 20 000 V
| [[elektrárna]]
|-
| [[termočlánek]] [[Železo|Fe]]-[[konstantan]]
| 0,002 V ++)
| doplňkový zdroj
|-
| [[fotoelektrický článek]]
| 0,5 V
| [[družice]]
|-
|}

+) 6článků v sériovém zapojení<br />
++) při rozdílu teplot 40&nbsp;°C<br />

== Elektrický zdroj v obvodu ==

Po připojení zdroje do uzavřeného [[Elektrický obvod|elektrického obvodu]] začne obvodem procházet [[elektrický proud]]. Na rozdíl od elektromotorického napětí však proud kromě zdroje závisí také na dalších parametrech obvodu.

=== Elektrotechnická značka ===
[[Soubor:Symbol baterie 2.png]]
[[Soubor:ZnackaZdroje.jpg]]
[[Soubor:Znacka Generatoru.png]]

Jestliže záleží na ''polaritě'' zdroje, pak se ve značce u jednotlivých pólů vyznačí + a −. Nezáleží-li na polaritě, není nutno + a − vyznačovat.

=== Vnitřní odpor ===
Protéká-li elektrický proud obvodem, protéká také elektrickým zdrojem. '''Ideální zdroj''' neklade proudu žádný [[Elektrický odpor|odpor]], jeho '''vnitřní odpor''' je nulový a '''[[svorkové napětí]]''' ([[Elektrické napětí|napětí]] na svorkách zdroje) má vždy stejnou velikost jako '''[[elektromotorické napětí]]'''. U '''reálných zdrojů''' se projevuje jejich vnitřní odpor a napětí na svorkách zatíženého zdroje je menší než elektromotorické napětí.

Výpočet '''svorkového napětí''' ''U'' zdroje (napětí zatíženého zdroje) s elektromotorickým napětím ''U<sub>e</sub>'' (napětí nezatíženého zdroje), je-li vnitřní odpor zdroje ''R<sub>i</sub>'' a obvodem protéká proud ''I'':

: <big>\(U = U_e - R_i.I\)</big>

=== Sériové zapojení zdrojů ===
[[Sériové zapojení]] dvou a více zdrojů má za následek ''zvýšení'' celkového elektromotorického napětí:

: <big>\(U_e = U_{e1} + U_{e2} + ...\)</big>

Větším elektromotorickým napětí se dosáhne zvětšení výkonu zdroje, nevýhodou je zvětšení celkového vnitřního odporu (''R<sub>i</sub>'' = ''R<sub>i1</sub>'' + ''R<sub>i2</sub>'' + …).

Sériové zapojení zdrojů se uskutečňuje vodivým spojením pólů s opačnou polaritou. Prakticky se používá např. v plochých bateriích (3 suché články = 3 x 1,5 V = 4,5 V), v kapesních svítilnách (sériové zapojení více baterií), v automobilových akumulátorech (6 jednoduchých akumulátorů = 6 x 2 V = 12 V), ap.

=== Paralelní zapojení zdrojů ===
[[Paralelní zapojení|Paralelním zapojením]] dvou a více zdrojů se nezvyšuje elektromotorické napětí, ale celkový elektrický výkon zdrojů, které jsou schopny dodávat při stejném napětí větší elektrický proud.

Důležitou podmínkou je stejná velikost elektromotorických napětí jednotlivých zdrojů, aby nedocházelo k tomu, že silnější zdroj bude způsobovat elektrický proud opačného směru ve slabším zdroji. To by představovalo ztráty elektrické energie, v chemických zdrojích by to mohlo způsobit nežádoucí chemické změny.

Paralelní zapojení se uskutečňuje vodivým spojením pólů se stejnou polaritou. Praktické použití je v rozvětvených elektrických obvodech, kde se elektrický proud rozděluje do více větví a je třeba, aby celkový elektrický proud dodávaný zdrojem měl dostatečnou velikost

== Literatura ==
* Krejčiřík Alexander: Napájecí zdroje 1 - základní zapojení analogových a spínaných napájecích zdrojů, 2002 ISBN 80-86056-02-3
* Krejčiřík Alexander: Napájecí zdroje 2 - integrované obvody ve spínaných zdrojích, 2002 ISBN 	80-86056-03-1

== Související články ==
* [[Elektřina]]
* [[Kirchhoffovy zákony]]
* [[Stabilizovaný zdroj]]
* [[Spínaný zdroj]]


{{Článek z Wikipedie}}
[[Kategorie:Elektromagnetismus]]
[[Kategorie:Elektrotechnika]]