מקור מתח: מה זה
מהו מקור מתח?
מקור מתח מוגדר כמכשיר המשמש להעברת אנרגיה חשמלית למעגל המחובר אליו. במונחים פשוטים יותר, זה כמו כוח דחיפה שמחזיר את האלקטרונים לנוע ברציפות דרך הכבל אליו הוא מחובר. ניתן לחשוב עליו כמגשך במערכת מים, אבל המגשך הזה הוא עבור אלקטרונים בכבל. מקור מתח זה נפוץ בשימוש במגוון מכשירים ומערכות חשמליות.
מקור מתח בדרך כלל מגיע כמכשיר בעל שני מפרקים, כלומר יש לו שתי נקודות התקנה – אחת לאלקטרונים הנכנסים ואחת לאלקטרונים היוצאים. הרעיון הזה מהווה את הבסיס לשימוש היומיומי שלנו בחשמל, המספק אנרגיה לכל דבר מהטלפון הסלולרי שלכם ועד למתקני המטבח.
etypes of voltage sources
הetypes העיקריים של מקורות מתח כוללים:
מקור מתח עצמאי: הם קיימים בשני etypes – מקור מתח ישר ומקור מתח חילופין.
מקור מתח תלוי: הם קיימים בשני etypes – מקור מתח בשליטה על מתח ומקור מתח בשליטה על זרם.
מקור מתח עצמאי
מקור מתח עצמאי יכול לספק מתח קבוע (קבוע או משתנה עם הזמן) למעגל ולא תלוי באף אלמנט או כמות אחרת במעגל.
מקור מתח ישר או מקור מתח שאינו תלוי בזמן
המקור המתח המספק מתח קבוע כפלט מכונה מקור מתח ישר. זרם האלקטרונים יהיה בכיוון אחד, והקוטב יהיה תמיד אותו אחד. תנועת האלקטרונים או הזרמים תהיה תמיד בכיוון אחד. ערך המתח לא ישתנה עם הזמן. דוגמה: גנרטור DC, סוללה, תאים וכדומה.
מקור מתח חילופין
המקור המספק מתח חילופין כפלט מכונה מקור מתח חילופין. כאן, הקוטב מתהפך במרווחים קבועים. המתח גורם לזרם לזרום בכיוון אחד למשך זמן מסוים ולאחר מכן בכיוון שונה למשך זמן אחר. כלומר, הוא משתנה עם הזמן. דוגמה: ממיר DC ל-AC, אלטרנטור וכדומה.
מקור מתח תלוי או בשליטה
המקור המתח המספק מתח פלט שאינו קבוע או צפוי והוא תמיד תלוי בכמויות אחרות כגון מתח או זרם בחלק אחר של המעגל מכונה מקור מתח תלוי.
יש להם ארבעה מפרקים. כאשר מקור המתח תלוי במתח בחלק אחר של המעגל, הוא מכונה מקור מתח בשליטה על מתח (VCVS).
כאשר מקור המתח תלוי בזרם בחלק אחר של המעגל, הוא מכונה מקור מתח בשליטה על זרם (CCVS) (כפי שמוצג בתמונה להלן).
מקור מתח אידיאלי
המקור המספק מתח קבוע למעגל הוא גם מכונה מקור מתח עצמאי כי הוא עצמאי מהזרם שהמעגל מושך. ערך ההתנגדות הפנימית כאן הוא אפס. כלומר, אין הפסד אנרגיה עקב התנגדות פנימית.
למרות ההתנגדות העומדת או הזרם במעגל, מקור המתח הזה יספק מתח קבוע. הוא מתנהג כמקור מתח יעיל ב-100%. כל המתח של מקור המתח האידיאלי יכול לרדת באופן מושלם לתוך עומס במעגל.
כדי להבין מקור מתח אידיאלי, ניתן לקחת דוגמה של מעגל המוצג למעלה. הסוללה המוצגת כאן היא מקור מתח אידיאלי המספק 1.7V. ההתנגדות הפנימית RIN = 0Ω. ההתנגדות העומדת במעגל RLOAD = 7Ω. כאן, ניתן לראות שהעומס יקבל את כל 1.7V של הסוללה.
מקור מתח ריאלי או מעשי
לאחר מכן, ניתן להתייחס למעגל עם מקור מתח מעשי שיש לו התנגדות פנימית של 1Ω במעגל דומה שהוסבר למעלה. בעקבות ההתנגדות הפנימית, יהיה קיים קצת ירידה במתח ב-RIN.
לכן, המתח החיצוני ירד ל-1.49V מ-1.7V. לכן, במציאות, יהיה הורדה במתח המקור עקב ההתנגדות הפנימית.
נוכל לסכם כי מקור המתח האידיאלי משמש כמודל, ומקור המתח האמיתי מיוצר עם התנגדות פנימית מינימלית כדי לקבל מקור מתח הקרוב לאידיאלי עם הפסד אנרגיה מינימלי.
מקור: Electrical4u.
הצהרה: כבוד למקורי, מאמרים טובים ראויים לשיתוף, אם יש פגיעה בזכויות אינטלקטואליות נא צרו קשר למחיקה.
