Egy valóságos áramgenerátor forrásárama 5 mA, üresjárásban 10V feszültség jelenik meg a kimeneti pólusain. Mekkora a belső ellenállása? Mekkora áram fog folyni egy 3kΩ-os terhelő ellenálláson?

Szirty, akkor nem ugyanarról beszélünk. Te arra gondolsz, hogy egy tápegység kimeneti feszültségét beállítod 10 V-ra, az áramhatárolását 5 mA-re. Ekkor valóban, ha rákapcsolsz egy 3 kΩ-os ellenállást, marad a 10 V és 3,33 mA folyik rajta, addig amíg a terhelés 2 kΩ alá nem csökken. Ez viszont nem igazi áramgenerátor, hanem egy 10 V feszültségű feszültséggenerátor, amely, mindaddig tartja a 10 V-ot, amíg a terhelőáram el nem éri az 5 mA-t. Ekkor áramgenerátoros üzemmódba kerül és tovább nem növekszik az árama.

A feladatban szereplő áramgenerátor például így valósítható meg:

[link]

A kisebb bekeretezett rész egy közel ideális áramgenerátort alkot. Erre csatlakozik a 2 kΩ-os belső ellenállás. Ezek együtt alkotják a valóságos áramgenerátort, ez a nagyobb bekeretezett rész. Terhelés nélkül az „ideális” áramgenerátor árama teljes egészében a belső ellenálláson folyik és azon 10 V feszültséget ejt.

[link]

A 3 kΩ-os terhelő ellenállás a belső ellenállással párhuzamos kapcsolódik. Látható, hogy közben az „ideális” áramgenerátor árama alig változik. Terheléskor az „ideális” áramgenerátor árama megoszlik a belső- és terhelő ellenálláson, ha Rt=3 kΩ, akkor azon 2 mA folyik.

Másképp is megközelíthető a dolog. Elektrotechnikából ismert, hogy egy valóságos áramgenerátor a számítások során átalakítható valóságos feszültséggenerátorrá. A kettő belső ellenállása egyezik, a valóságos feszültséggenerátor üresjárási feszültsége U0=I0·Rb. Ebben a példában U0=5·2=10 V. Vagyis a példában levő valóságos áramgenerátor egyenértékű egy 10 V üresjárási feszültségű, 2 kΩ belső ellenállású valóságos feszültséggenerátorral. Ha erre kapcsolsz egy 3 kΩ-os ellenállást, akkor azon 2 mA áram folyik. Te úgy értelmezted, hogy egy 5 mA áramhatárolásra beállított ideális feszültséggenerátorra kapcsolod a 3 kΩ-os ellenállást. Így már egyet értünk?

Igen, arra gondoltam.

Köszönöm!

Szia Szirty!

2, 9, 10, 12, 13, 15, 18, 21 vagyok.

Itt van egy jó, és talán kivételes példa itt a gyk-n arra, hogy lehet normálisan is megbeszélni a dolgokat. Képzeld el mit művelt volna itt szervizmérnök, a kérdések és válaszok tisztázása helyett oldalakon keresztül kötözködött volna.