3.6.4 Generátorok helyettesítő képei

iDevice ikon

Vegyünk egy olyan generátor, amely az üresjárástól a rövidzárásig mindenféle állapotot tartósan elvisel! Mérjük meg kapocsfeszültségét, valamint terhelő áramát különböző értékű terhelő ellenállásoknál! A mért áram és feszültség értékeket a terhelő ellenállás függvényében ábrázolva a 39. ábrán látható görbéket kapjuk. Az Rt tengely logaritmikus léptékű, és Rt értéke Rb-hez viszonyítva van feltüntetve.


39. ábra
A feszültség (a) és az áramerősség változása (b)

 

A 39.a. ábra szerint nagy terhelő ellenállásoknál a generátor kapocsfeszültsége közel állandó, és majdnem megegyezik a forrásfeszültséggel, vagyis úgy viselkedik, mint egy ideális feszültséggenerátor. A 39.b. ábra (mely ugyanehhez a valódi generátorhoz tartozik) viszont azt mutatja, hogy kis terhelő ellenállásoknál a generátor árama az állandó, és ez az áram csaknem megegyezik a rövidzárási árammal. Kis terhelő ellenállásoknál tehát állandó áramú generátort kapunk.

A feszültséggenerátoros és az áramgenerátoros viselkedés ugyanannak a generátornak két különböző állapota. Attól függően, hogy melyik jellemző rá, a generátor helyettesítő kapcsolása is más. Megkülönböztetünk feszültséggenerátoros vagy Thevenin, és áramgenerátoros vagy Norton helyettesítő képet.

Tehát egy valóságos egyenáramú generátor, ha a terhelő ellenállására igaz, hogy Rt > 10 Rb vagy ennél nagyobb,helyettesíthető a következő kapcsolással :

Tehát egy valóságos egyenáramú generátor, ha a terhelő ellenállására igaz, hogy Rt<0.1 Rb, vagy ennél kisebb,helyettesíthető a következő kapcsolással:

A feszültséggenerátoros vagy Thevenin és az áramgenerátoros vagy Norton helyettesítő képek egymásba átszámíthatók (40. ábra)

 



40. ábra
A valóságos feszültséggenerátor helyettesítő képe és karakterisztikája