Multimediaexpo.cz je již 18 let na českém internetu !!
Elektrický zdroj
Z Multimediaexpo.cz
m (1 revizi) |
m (1 revizi) |
Verze z 19. 5. 2014, 23:39
Elektrický zdroj (též zdroj elektrického napětí nebo zdroj elektrického proudu) je zařízení, které přeměňuje jiný druh energie na elektrickou energii.
| Faktická přesnost tohoto článku je zpochybněna ! Prosíme, podívejte se na diskusní stránku pro přesnější argumenty a informace. | 
|
Obsah |
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 přesouváním částic s elektrickým nábojem (elektronů, iontů) uvnitř zdroje proti směru vnitřního elektrického pole. Na pólech zdroje se vytváří odlišný elektrický potenciál, jehož rozdíl tvoří elektromotorické napětí.
Druhy zdrojů
- chemické zdroje (galvanické články)
- Jednorázové (po spotřebování energie se nedá napětí obnovit – též zvané primární články) - Voltův článek, salmiakový článek (Leclancheův článek), alkalický článek
- Dobíjitelné (po spotřebování energie se dají opětovně nabít – též zvané akumulátory nebo řídčeji sekundární články) - olověný akumulátor, alkalický akumulátor
- palivové články
- mechanické zdroje (generátory) - dynamo, alternátor
- tepelné zdroje - termočlánek (termoelektrický článek)
- fotoelektrické zdroje - Fotovoltaický článek (sluneční článek)
- fyziologické zdroje - elektroplaxy rejnoka, paúhoře
Výkon elektrického zdroje
Elektrický zdroj vykonává v elektrickém obvodu elektrickou práci. Velikost této práce za jednotku času 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
| 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 Fe-konstantan | 0,002 V ++) | doplňkový zdroj |
| fotoelektrický článek | 0,5 V | družice |
+) 6článků v sériovém zapojení
++) při rozdílu teplot 40 °C
Elektrický zdroj v obvodu
Po připojení zdroje do uzavřeného 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 odpor, jeho vnitřní odpor je nulový a svorkové 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 Ue (napětí nezatíženého zdroje), je-li vnitřní odpor zdroje Ri a obvodem protéká proud I:
- <math>U = U_e - R_i.I</math>
Sériové zapojení zdrojů
Sériové zapojení dvou a více zdrojů má za následek zvýšení celkového elektromotorického napětí:
- <math>U_e = U_{e1} + U_{e2} + ...</math>
Větším elektromotorickým napětí se dosáhne zvětšení výkonu zdroje, nevýhodou je zvětšení celkového vnitřního odporu (Ri = Ri1 + Ri2 + …).
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
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
| Náklady na energie a provoz naší encyklopedie prudce vzrostly. Potřebujeme vaši podporu... Kolik ?? To je na Vás. Náš FIO účet — 2500575897 / 2010 |
|---|
| Informace o článku.
Článek je převzat z Wikipedie, otevřené encyklopedie, do které přispívají dobrovolníci z celého světa. |