Потребления электрической энергии

Мощность, потребляемая источником,

(ЭДС Е и ток I имеют разные знаки).

Мощность потерь на внутреннем сопротивлении источника

Мощность, потребляемая из сети,

Баланс мощностей

Полезной мощностью во втором режиме работы является мощность, потребляемая источником, а затрачиваемой – мощность, потребляемая из сети. Поэтому КПД равен

Схемы рис. 53, 54 и энергетические соотношения, приведенные выше, хорошо иллюстрируют обратимость электрических машин постоянного тока и режимы разрядки – зарядки аккумуляторных батарей. Электрическая машина может работать в режиме генератора, отдавая энергию во внешнюю цепь, или в режиме электродвигателя, потребляя энергию из сети. Аккумуляторная батарея в режиме разрядки отдает электрическую энергию во внешнюю цепь, а в режиме зарядки потребляет ее из сети.

Из схем рис. 53, 54 и соотношений, приведенных в настоящем параграфе, следует, что приемник электрической энергии может быть как пассивным элементом (или схемой, составленной из пассивных элементов), так и активным элементом – реальным источником ЭДС, работающим в режиме потребления. Любой из этих приемников или оба вместе потребляют электрическую энергию от источника-генератора.

В общем случае, если в цепи содержится q источников ЭДС, то часть из них (не более (q – 1) источников) могут работать в режиме энергопотребления, а оставшиеся (как минимум один источник) должны работать в режиме генерирования электрической энергии.

Из условия эквивалентности реальных источников напряжения и тока следует, что источник тока также может работать как в режиме генерирования электрической энергии, так и в режиме энергопотребления. Учет этих режимов работы источника тока при составлении уравнения баланса мощностей рассмотрен в следующем параграфе.

Пример 6. Рассчитать КПД источников для схемы рис. 31 (пример 3).

Решение

В схеме два источника в четвертой и шестой ветвях. КПД источника в четвертой ветви равен:

.

Аналогичным образом определяем КПД источника в шестой ветви:

.