Активные элементы электрических схем. 
Источник ЭДС и источник тока

Источник электрической энергии характеризуется ЭДС Е и внутренним сопротивлением RB. Если через него под действием ЭДС Е протекает ток I, то напряжение на его зажимах.

U = Е — IRB.

при увеличении I уменьшается. Зависимость напряжения U на зажимах реального источника от тока I изображена на рис. 2.1, а.

Если у некоторого источника внутреннее сопротивление RB == 0, то его ВАХ будет прямой линией (рис. 2.1, б). Такой характеристикой обладает идеализированный источник питания, называемый источником ЭДС. Следовательно, источник ЭДС представляет собой такой идеализированный источник питания, напряжение на зажимах которого постоянное (не зависит от тока I) и равно ЭДС Е, а внутреннее сопротивление равно нулю.

2. Если у некоторого источника беспредельно увеличивать ЭДС Е и внутреннее сопротивление, то точка с (рис. 2.1, а) отодвигается по оси абсцисс в бесконечность, а угол стремится к 90° (рис. 2.1, в). Такой источник питания называют источником тока.

Следовательно, источник тока представляет собой идеализированный источник питания, который создает ток J = I, не зависящий от сопротивления нагрузки, к которой он присоединен, а его ЭДС и внутреннее сопротивление равны бесконечности. Отношение двух бесконечно больших величин EИТ/RИТ равно конечной величине — току J источника тока.

Рис. 2.1.

При расчете и анализе электрических цепей реальный источник электрической энергии с конечным значением RB заменяют расчетным эквивалентом. В качестве эквивалента может быть взят:

• а) источник ЭДС Е с последовательно включенным сопротивлением, равным внутреннему сопротивлению реального источника (рис. 2.2, а, стрелка в кружке указывает направление возрастания потенциала внутри источника ЭДС);
• б) источник тока с током

J = E/RB.

и параллельно с ним включенным сопротивлением RB (рис. 2.2, б, стрелка в кружке указывает положительное направление тока источника тока).

Ток в нагрузке (в сопротивлении R) для схем рис. 1.3, а, б одинаков:

I=E/(R +RВ).

Для схемы рис. 2.2, а это следует из того, что при последовательном соединении значения сопротивлений R и RB складываются. В схеме (рис. 2.2, б) ток J = E/RB распределяется обратно пропорционально значениям сопротивлений R и RB двух параллельных ветвей. Ток в нагрузке R.

Рис. 2.2.