הבדלים בין גרסאות בדף "מקור מתח"

נוספו 16 בתים ,  לפני 3 שנים
מ
בוט החלפות: אידיאל
(הוספתי קישור לספק כוח כי חיפשתי את זה תוך כדי קריאת הערך)
מ (בוט החלפות: אידיאל)
[[קובץ:Ohmslawvoltagesource.png|מסגרת|מקור מתח אידאליאידיאלי ''V'', מספק מתח לנגד ''R'' ויוצר זרם ''I''.]]
'''מקור מתח''' הוא התקן או מערכת אשר מייצרת [[כוח אלקטרו-מניע]] (כא"מ) בין הדקיו או מקבל מתח משני ממקור כא"מ עיקרי. מקור מתח עיקרי אינו זקוק לאספקת חשמל חיצונית על מנת לתפקד, בעוד שמקורות מתח "משניים" זקוקים למקור חיצוני המספק את האנרגיה החשמלית. כך למשל, [[ספק כוח|ספק חשמלי]] זקוק לחיבור ל[[רשת החשמל]] כדי לפעול, בעוד ש[[תחנת כוח]] מייצרת חשמל בעצמה ואינה תלויה באספקת חשמל חיצונית. גם מקורות משניים, למרות שאינם באמת מקור ראשוני של חשמל, בכל זאת נקראים "מקורות" במונחי [[אלקטרוניקה]].
 
==מקורות מתח אידאלייםאידיאליים==
'''מקור מתח אידאליאידיאלי''' הוא רכיב תאורטי ב[[מעגל חשמלי|מעגלים חשמליים]] אשר מייצר [[מתח חשמלי]] קבוע בין הדקיו, ללא כל תלות ב[[זרם חשמלי|זרם החשמלי]] שהוא יוצר. כאשר הוא מחובר למעגל פתוח (נתק) הוא מספק אפס זרם ואפס [[הספק]]. ככל שההתנגדות של העומס שואפת ל־0 (קצר) הזרם וההספק שואפים ל[[אינסוף]]. מקור כזה קיים רק במודלים מתמטיים של מעגלים. ה[[עכבה חשמלית|עכבה]] הפנימית של התקן זה שווה לאפס, בעוד שבפועל למקור מתח אמיתי יש [[התנגדות פנימית]].
 
==מקורות מתח מעשיים==
באופן מעשי אין מקור מתח אשר עונה על ההגדרות התאורטיות הנ"ל ושומר על מתח מדויק לחלוטין. למקור מתח מעשי ישנה התנגדות פנימית שנובעת מהמבנה הפנימי של המקור, בין אם בגלל המוליכים שמרכיבים אותו, ובין אם בגלל רכיבים חשמליים שונים שנמצאים בתוכו ומבצעים פעולות שונות כגון סינון רעשים, בחירת מתח מוצא רצוי מתוך טווח אפשרי, מעגלי ייצוב ומעגלי הגנה ובטיחות.
 
ניתן לייצג מקור מתח מעשי על ידי הוספת ההתנגדות פנימית R<sub>S</sub>, אל מקור מתח אידאליאידיאלי V<sub>S</sub>, כפי שמופיע בשרטוט. בעזרת השרטוט ניתן לראות שהמבנה הפנימי של מקור מתח משפיע גם על הביצועים שמפגין מקור המתח. לדוגמה, אם ההתנגדות הפנימית של מקור המתח תהיה גדולה באופן משמעותי מהתנגדות הצרכן (R<sub>L</sub>) אזי רוב המתח של המקור האידאליהאידיאלי ייפול על ההתנגדות הפנימית של המקור, והצרכן יקבל מתח ששונה במידה רבה מהמתח של המקור האידאליהאידיאלי. בצורה דומה, נוכחותה של ההתנגדות הפנימית משפיעה גם על הזרם היוצא מהמקור המעשי, ומפחיתה אותו בשיעור מסוים. התנגדות פנימית גבוהה מידי, תגרום להגבלת הזרם שיכול המקור המעשי להפיק. לפיכך, נהוג להשתמש במקורות מתח מעשיים שבהם ההתנגדות הפנימית היא קטנה ככל האפשר, ובכל מקרה קטנה משמעותית מהתנגדות הצרכן שישתמש במתח של המקור.
 
על מנת לאפיין מקורות מתח מעשיים נהוג להשתמש במושגים הבאים:
;מתח ריקם V<sub>0</sub>: המתח שמפיק מקור המתח המעשי כאשר לא מחובר אליו צרכן חיצוני. במצב זה לא מוזרם זרם דרך ההתנגדות הפנימית, ומפל המתח עליה הוא אפס - מצב שבו מקור המתח מפיק כלפי חוץ את המתח האידאליהאידיאלי שבו.
;זרם קצר I<sub>0</sub>: הזרם בין הדקי מקור המתח כאשר יש ביניהן התנגדות אפס (מצב של [[קצר חשמלי]]). במצב זה כל המתח נופל על ההתנגדות הפנימית.
על פי מתח הריקם וזרם הקצר ניתן להסיק מהי ההתנגדות הפנימית של מקור המתח, על פי הנוסחא:
על-פי [[משפט נורטון]] קיים [[מקור זרם]] אשר מתנהג באופן זהה למקור המתח המעשי, והוא בעל הנתונים הבאים:
* התנגדות פנימית R<sub>NO</sub> כפי שיש למקור המתח המעשי: <math>R_{NO} = R_{TH} </math>
* הפקת זרם פנימי אידאליאידיאלי עפ"י: <math>I_{NO} = \frac{V_{TH}}{R_{TH}}\ </math>
 
===דוגמאות===