Předložený studijní materiál slouží jako základní studijní materiál pro distanční formustudia předmětu Elektrotechnika 1. Spolu s dalšími základními předměty jako Matematika 1,Fyzika 1 a Počítače a programování 1 vytváří nezbytně nutné teoretické základy společné provšechny elektrotechnické obory, které jsou potřebné k dalšímu studiu předmětů specializacíve vyšších ročnících studia.
Odebíráme-li energii veřejné
rozvodné sítě, musíme snažit největší účinnost přenosu, minimální ztráty na
odporech vedení odporech pomocných zařízení, která přenos energie zabezpečují. Nebudeme ovšem snažit
ji aplikovat např.9 )
Účinnost nulová, pracuje-li zdroj nakrátko, blíží však asymptoticky jedné, roste-li
zatěžovací odpor nade všechny meze.Elektrotechnika 1
Výkon závisí parametrech zdroje, které jsou předem dány, velikosti zatěžovacího
odporu Rz, jehož optimální hodnotu hledáme. matematického hlediska vztah
( 3. Pro
určitou hodnotu Rz=Rzopt dosahuje výkon svého maxima. Tam půjde jinou
situaci posuzujeme podle tzv.
Příklad 3.
4
2
2
=
+
+−+
=
zi
zizzi
i
z
z
RR
RRRRR
U
Rd
Pd
.2.
.5 funkcí jedné proměnné RfP Polohu tohoto maxima proto vypočítáme tak, že
první derivaci výkonu podle zatěžovacího odporu položíme rovnu nule, tj.
Řešení:
Protože pokles napětí 4,01,15,1 =−=∆ byl při zatěžovacím proudu 0,5 vnitřní
odpor roven 0,4/0,5 0,8 Vnitřní napětí zdroje náhradním schématu pak
Ui=Uo=1,5 V. této
situace tedy musí být zatěžovací odpor podstatně větší než vnitřní odpor zdroje.6 )
Protože zřejmě 0≠iU současně 0≠+ dostaneme pro optimální velikost
zatěžovacího odporu
izopt 3. účinnosti přenosu energie, dané jako poměr výkonu
odevzdaného zátěže výkonu, který zdroj vnitřního napětí dodává celého obvodu
( )
zi
z
zi
i
zi
z
i
i
z
RR
R
RR
U
RR
R
U
P
P
+
=
+
+
==
12
2
2
η 3. 3. Odpovídající výkon zátěži, tj.
( )
( )
0
.
maximální využitelný výkon zdroje pak bude
i
i
R
U
P
4
2
max 3. podmínek, kdy zdroj odevzdává
maximální výkon, účinnost pouze padesátiprocentní. případ, kdy odebíráme energii elektrorozvodné sítě.7 )
Zatěžovací odpor musí být roven vnitřnímu odporu zdroje. 3.4b. Výkon nulový jak případě, Rz=0 (napětí
na zátěži rovno nule), tak případě, roste nade všechny meze (proud nulový).1:
Monočlánek typu napětí naprázdno rovno Uo=1,5 Odebíráme-li něj proud
Iz 0,5 klesne výstupní napětí hodnotu 1,1 Určete prvky náhradního schématu
monočlánku. Křivky závislostí účinnosti užitečného výkonu na
zatěžovacím odporu jsou nakresleny Obr.8 )
Poznamenejme, podmínka, kterou jsme právě odvodili, vycházela požadavku
maximálního využití schopností daného zdroje elektrické energie
