Zdroj (elektrotechnika)
Z Wikipédie
Elektrický zdroj je zariadenie, medzi ktorého dvoma rozličnými časťami (pólmi) je aj po pripojení vodiča udržovaný rozdiel elektrických potenciálov alebo napätia. Preto elektrický zdroj nazývame aj zdroj elektrického napätia. Póly sú vyvedené na povrch zdroja a upravené na praktické použitie; volajú sa svorky zdroja. Keď elektrický obvod nie je pripojený na zdroj, zdrojom prúd neprechádza.
Obsah |
[úprava] Vznik napätia v zdroji
Medzi svorkami zdroja vznikne napätie, ak jedna svorka bude obsahovať menej voľných elektrónov (kladný pól) ako druhá svorka (záporný pól). Preto vnútri zdroja pôsobia sily, ktoré odvádzajú z kladnej svorky voľné ióny, alebo zo zápornej svorky kladné ióny. Tieto sily prekonávajú elektrostatické sily utvoreného elektrického poľa medzi nabitými svorkami. Vnútri zdroja napätia teda musia pôsobiť neelektrostatické sily.
[úprava] Udržovanie napätia v zdroji (regenerácia)
Pripojením kovového vodiča na elektricky nabité svorky vzniká vo vodiči elektrické pole, ktoré spôsobuje usporiadaný pohyb voľných elektrónov vo vodiči od prvej svorke k druhej. Na svorkách sa následne začne zmenšovať počet prebytočných nábojov. Tým sa zoslabí elektrické pole vnútri zdroja, takže sa poruší rovnosť veľkosti elektrostatických síl. V dôsledku toho, že na okamih prevládajú neelektrostatické sily, začne vnútri zdroja prebiehať taký pohyb voľných častíc s nábojom, ktorý obnovuje elektrické náboje na svorkách zdroja. Tak sa v uzavretom elektrickom obvode trvalo udržiava elektrický prúd.
[úprava] Vybitie zdroja
Usporiadaný pohyb nabitých častíc vnútri zdroja sa končí, ak sa veľkosť elektrostatických a neelektrostatických síl rovná. Zdroj bez pripojeného obvody na svorky je v rovnovážnom stave a medzi jeho svorkami je trvalé napätie, ktoré sa rovná rozdielu elektrických potenciálov svoriek.
[úprava] Typy zdrojov napätia
V rozličných zdrojoch napätia vznikajú rôzne druhy neelektrostatických síl. Tieto zdroje napätia vo vodiči vyvolávajú jednosmerný elektrický prúd.
- Elektrochemický zdroj - neelektrochemické sily vznikajú chemickou reakciou elektród s elektrolytom. Príkladom je galvanický článok alebo akumulátor
- Fotoelektrický zdroj - napätie v ňom vzniká vzájomným pôsobením svetla s elektrónmi v kovoch alebo polovodičoch. Príkladom je fotočlánok. Používa sa napríklad ako sekundárny napäťový zdroj v menších prístrojoch (kalkulačky atď.).
- Termoelektrický zdroj - napätie, ktoré vzniká na spoji dvoch rozličných kovov závisí od teploty spoja. Zdroj sa nazýva termočlánok. Napätie termočlánku je tým väčšie, čím väčší je teplotný rozdiel medzi zohrievaným spojom a voľnými koncami.
- Elektrodynamický zdroj - neelektrostatické sily v ňom vznikajú pohybom vodiča v magnetickom poli. Tento jav sa nazýva elektromagnetická indukia. Na tomto princípe pracuje napríklad dynamo, alebo alternátor.
- Mechanický zdroj - náboje sa v ňom oddeľujú trením pásu a prenášajú sa jeho pohybom. Príkladom je van de Graaffov generátor.