OSNOVE ELEKTROTEHNIKE  Priključak otpornika na realni izvor- radna točka      

odaberite otpor trošila:


odaberite parametre izvora


 

Pod  pojmom realni izvor ovdje zamišljamo  izvor  koji ima  stalan unutarnji otpor koji označavamo s Ri.  Nadalje pretpostavljamo da takav  izvor ima dva stalna  parametra: 1. napon praznog hoda Up i 2. struju kratkog spoja Ik. Odnos tih veličina je unutrašnji otpor: Ri=Up/Ik.

Shematski možemo tako zamišljeni izvor prikazati kao: 1.  serijski spoj idealnog naponskog izvora i unutrašnjeg otpora ili 2. paralelni spoj idealnog strujnog izvora i unutrašnjeg otpora. Ako na takav izvor priključimo promjenjivi otpornik (trošilo) možemo za razne vrijednosti tog otpornika ustanoviti  koliki su struja i  napon . Napon na trošilu je pritom naravno  jednak naponu na priključnicama izvora.

Uzimamo u razmatranje model u kojem izvor prikazujemo kao serijski spoj idealnog naponskog izvora i unutrašnjeg otpora pa je  I=Up/(R+Ri) ,  kako je nadalje R=U/I dobivamo da je ovisnost napona o struji pravac : U=-Ri ۰I+ Up.  Taj pravac (koji nazivamo volamperska karakteristika izvora) prikazan je na slici gore s tim da se promjenom parametara izvora odmah ucrtava odgovarajući novi pravac. U istom koordinatnom sustavu prikazana je i U-I karakteristika trošila (otpornika).  Sjecište prikazanih pravaca naziva se radna točka koju označavamo sa Q. Struja kroz trošilo i izvor  su naravno jednake (Iq). .  Položaj radne točke mijenja se promjenom otpora R (trošila) i naravno promjenom parametara izvora. Ovdje možete analizirati utjecaj pojedinih parametara na strujne i naponske prilike u strujnom krugu . Razlikujemo napon na priključnicama izvora Uq od "unutrašnjeg napona" Up (koji  nazivamo i "elektromotorna sila"). Razliku tih napona tumačimo kao "pad napona" na unutrašnjem otporu. Ponekada analiziramo koliko se energije gubi na unutrašnjem otporu pa u tom smislu izračunavamo korisnost. Napon na priključnicama izvora uz  odspojeno trošilo nazivamo "napon praznog hoda".

Osim linearnog otpornika na realni izvor možemo priključiti tzv. "nelinearni element"  kojemu voltamperska karakteristika nije pravac (pogledajte ovdje..)

Napomena: 1.Vodite računa da stvarni izvori npr. solarne čelije, akumulatori , razne baterije itd. imaju drugačije voltamperske  karakteristike od ove idealizirane. 2. Moguće je napraviti gore opisani realni izvor tako da serijski spojimo naponski izvor i otpornik koji onda figurira kao unutrašnji otpor. (naponski izvor je izvor koji daje stalni napon). 3. Realni izvor može biti i tzv. nadomjesni izvor kojim zamjenjujemo dio linearne mreže (pogledati Theveninov i Nortonov teorem).

  Ivan Felja 2007 ,2015