Подручја рада
Претрага
42.ПРОСТО ЕЛЕКТРИЧНО КОЛО СА ЈЕДНИМ ГЕНЕРАТОРОМ И ЈЕДНИМ ОТПОРНИКОМ

 

Посматрајмо генератор емс Е и унутрашње отпорности Rg. Нека је за прикључке генератора R и N везан отпорник отпорности R као на слици (1). Оваква веза назива се просто електрично коло.

     У колу је успостављена струја јачине I коју треба да одредимо. Снага генератора је сада Pi = E I, а снаге Џулових губитака у генератору и у спољашњем отпорнику су   PR = R I2  . По закону о одржавању енергије, снага генератора мора бити једнака укупној снази Џулових губитака, па је: 

E I = Rg I2 + R I2

Дељењем једначине са I добијамо:

E = Rg I + R I ,   (1)

одакле је:

I = E / (Rg + R)   (2).

 

     Једначина (2) казује нам да је интензитет електричне струје директно сразмеран електромоторној сили Е, а обрнуто сразмеран укупној отпорности електричног кола што представља Омов закон за просто електрично коло.

     Пример 1) Нека је E = 10V, Rg = 1Ω , и R = 4Ω.Струја износи према једначини (2)

     

I = E / (Rg + R) = 10V / (1Ω + 4Ω) = 10V / 5Ω = 2A

 

       Други пример решавања оваквог кола је захтев да се израчуна нека друга величина , као, на пример, напон на крајевимагенератора U слика ( 1 ). То се може урадити ако се приликом  писања другог Кирховог закона пише Ug  уместо производа отпорности R и струје I у једначини (1):

E - Rg I - Ug = 0   (3)

     Из ове једначине се може наћи напон Ug, остављајући га на левој страни и пребацујући остале чланове на десну страну:

- Ug = - E + Rg I    (4)

     Множењем са –1, добија се следеће :

Ug = E - Rg I    (5)

     Из једначине (5) се види да је напон на крајевима генератора Ug  нижи од његове електромоторне силе Е за производ Rg I.

     Пример 2) Наћи напон на крајевима генератора из горњег примера. Према једначини (5) следи да је:

Ug = E - Rg I = 10V - 1Ω · 2A = 8V

     Из ове једначине се види такође да је напон на крајевима генератора Ug  једнак његовој електромоторној сили Е када је једнака нули његова унутрашња отпорност (Rg=0) или када је струја једнака нули (I =0).

     У пракси је немогуће постићи да  унутрашња отпорност  генератора буде једнака нули, али се настоји да буде што мања.