Ką reiškia nuolatinės srovės maitinimo šaltinis
Nuolatinės srovės maitinimo šaltinis yra įrenginys, kuris grandinėje palaiko pastovią įtampą ir srovę. Tokios kaip sausos baterijos, akumuliatoriai, nuolatinės srovės generatoriai ir kt.
DC maitinimo šaltinis turi du elektrodus, teigiamą ir neigiamą. Teigiamo elektrodo potencialas yra didelis, o neigiamo elektrodo potencialas yra mažas. Kai du elektrodai yra prijungti prie grandinės, galima išlaikyti pastovų potencialų skirtumą tarp dviejų grandinės galų, taip suformuojant išorinę grandinę nuo teigiamo elektrodo iki neigiamo elektrodo. neigiama srovė. Nuolatinės srovės maitinimo šaltinis yra energijos konvertavimo įtaisas, paverčiantis kitas energijos formas į elektros energijos tiekimo grandines, kad būtų išlaikytas pastovus srovės srautas.
Nuolatinis vandens srautas negali būti palaikomas vien dėl vandens lygio skirtumo, tačiau pastovų vandens lygio skirtumą galima išlaikyti naudojant vandens siurblį, kuris nuolat siunčia vandenį iš žemos vietos į aukštą, kad susidarytų pastovus vandens srautas. Panašiai, vien tik įkrovos sukuriamas elektrostatinis laukas negali išlaikyti pastovios srovės, tačiau naudojant nuolatinės srovės maitinimo šaltinį, neelektrostatinis efektas (vadinamas kaip "neelektrostatinė jėga") gali būti naudojamas perkelti teigiamą krūvį iš neigiamo elektrodo su mažesniu potencialu. Grįžkite prie teigiamo elektrodo su didesniu potencialu per maitinimo šaltinį, kad išlaikytumėte potencialų skirtumą tarp dviejų elektrodų ir taip suformuotumėte stabilią srovę.
Neelektrostatinė jėga nuolatinės srovės maitinimo šaltinyje yra nukreipta iš neigiamo poliaus į teigiamą polių. Kai nuolatinės srovės maitinimo šaltinis yra prijungtas prie išorinės grandinės, dėl elektrinio lauko jėgos skatinimo srovė nuo teigiamo poliaus iki neigiamo poliaus susidaro už maitinimo šaltinio (išorinės grandinės) ribų. O maitinimo šaltinio viduje (vidinėje grandinėje) veikiant neelektrostatinei jėgai, srovė teka iš neigiamo poliaus į teigiamą polių, todėl įkrovos srautas sudaro uždarą ciklą.
Svarbi paties maitinimo šaltinio charakteristika yra maitinimo šaltinio elektrovaros jėga, kuri yra lygi darbui, kurį atlieka neelektrostatinė jėga, kai vienetinis teigiamas krūvis juda iš neigiamo poliaus į teigiamą polių per maitinimo vidų. tiekimas. Kai maitinimo šaltinio vidinė varža yra nereikšminga, galima laikyti, kad maitinimo šaltinio elektrovaros jėga yra maždaug lygi potencialų skirtumui arba įtampai tarp dviejų maitinimo šaltinio polių.
Norint gauti didesnę nuolatinę įtampą, nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai dažnai naudojami nuosekliai. Šiuo metu bendra elektrovaros jėga yra kiekvieno maitinimo šaltinio elektrovaros jėgų suma, o bendra vidinė varža taip pat yra kiekvieno maitinimo šaltinio vidinių varžų suma. Dėl padidėjusios vidinės varžos jis paprastai gali būti naudojamas tik grandinėse, kurioms reikalingas mažesnis srovės intensyvumas. Norint gauti didesnį srovės intensyvumą, lygiagrečiai gali būti naudojami vienodos elektrovaros jėgos nuolatinės srovės maitinimo šaltiniai. Šiuo metu bendra elektrovaros jėga yra vieno maitinimo šaltinio elektrovaros jėga, o bendra vidinė varža yra lygiagreti kiekvieno maitinimo šaltinio vidinės varžos vertė.
Yra daugybė nuolatinės srovės maitinimo šaltinių tipų. Skirtingų tipų nuolatinės srovės šaltiniuose neelektrostatinės jėgos pobūdis skiriasi, taip pat skiriasi energijos konversijos procesas. Cheminėse baterijose (pvz., sausose baterijose, akumuliatoriuose ir kt.) neelektrostatinė jėga yra cheminis veiksmas, susijęs su jonų tirpimu ir nusėdimu. Išsikrovus cheminei baterijai, cheminė energija termoelektriniame maitinimo šaltinyje (pavyzdžiui, metaliniame termoelektriniame maitinimo šaltinyje) paverčiama elektros energija ir Džaulio šiluma. Pora, puslaidininkinė termopora), neelektrostatinė jėga yra difuzijos efektas, susijęs su temperatūrų skirtumu ir elektronų koncentracijos skirtumu. Kai termoelektrinis maitinimo šaltinis tiekia maitinimą išorinei grandinei, šilumos energija iš dalies paverčiama elektros energija. Nuolatinės srovės generatoriuje neelektrostatinė jėga yra elektromagnetinė indukcija. Kai nuolatinės srovės generatorius tiekia energiją, mechaninė energija paverčiama elektros energija ir Džaulio šiluma. Fotovoltiniuose elementuose neelektrostatinė jėga yra fotovoltinio efekto funkcija. Kai maitinamas fotovoltinis elementas, šviesos energija paverčiama elektros energija ir Džaulio šiluma.
