Теориялық кіріспе

Тұйық тізбек үшін ток көзінің толық қуаты:

(1)

мұндағы - ток күші, - ток көзінің электр қозғаушы күші (э.қ.к.).

Ішкі кедергідегі бөлінетін қуат пайдалы қуат деп аталады және ол мынаған тең:

(2)

мұндағы U – R жүктемедегі кернеу.

Пайдалы қуаттың толық қуатқа қатынасы ток көзінің пайдалы әсер коэффициенті деп аталады - (п.ә.к).

(3)

әрқашан болса, онда

Тұйық тізбек үшін Ом заңын , мұндағы - ток көзінің ішкі кедергісі және тізбек бөлігі үшін Ом заңын пайдалана отырып пайдалы қуаттың (2) формуласын мына түрде жазуға болады:

(4)

Бұл теңдікті талдай келе (қысқа тұйықталу) және (ажыратылған тізбек) кезінде пайдалы қуат нольге ұмтылатындығын, яғни пайдалы қуаттың ішкі жүктемеге тәуелділік қисығы максимум болатындығын көреміз. (4) формуланы зерттей отырып - нің бойынша туындыларын нольге теңестіре отырып:

, ,

бұдан мен - дің әрқашан оң екендігін ескере отырып, пайдалы қуаттың кезінде максимал мәнге жететінін табамыз. Сонымен ішкі кедергінің мәнін 0 – ден бастап өсіре отырып және (2) формула көмегімен әрдайым пайдалы қуатты басында 0 – ден максимумға дейін өсіп, одан қайта 0 – ге ұмтылаты. ;

max болғандағы R кедергі ішкі кедергіге тең болады.

Енді және - ның тізбектегі ток күшіне тәуелділігін қарастырайық. пайдалы қуатты мына түрде өрнектесе болады:

(5)

мұндағы, - ток көзінің ішінде бөлінетін қуат.

параболалық заң бойынша t уақыттың өзгеруімен өзгеріп отырады. Егер (6),

болса нольге айналады. Бұл токқа екі мән береді:

және (7)

бірінші шешім ажыратылған тізбекке сәйкес келеді (), ал екіншісі қысқа тұйықталуға сәйкес келеді ().

Пайдалы әсер коэффициентінің ток күшіне тәуелділігі төмендегі формуламен анықталады:

(8)

П.Ә.К-і тізбек ажыратылған жағдайда болып ең үлкен мәнге жетеді және содан соң қысқаша тұйықталу кезінде сызықтық заң бойынша кеміп нольге айналады.

және - ның ток күшіне тәуелділігі 1 – суретте график түрінде көрсетілген.

1 – сурет.

Ең үлкен пайдалы қуат және ең үлкен п.ә.к алу жағдайының үйлеспейтінін көрдік. ең үлкен мәнге жеткенде, ток күші -ге және немесе 50% тең. П.Ә.К бірге жақындағанда пайдалы қуат максимал қуатпен салыстырғанда аз.