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直流电源的基本原理

发布时间:2022-08-02 分享

直流电源

单靠电荷产生的静电场是不能维持稳定的恒流,需要通过使用直流电源,可以利用静电的相互作用(简称“静电力”)使正电荷由阴极电势低的内部返回到电势高的内部,以维持两个电极之间的电位差,形成稳定的电流。

直流电源的非静电力是从负极向正极传导的。当直流电源与外电路连接时,由于电源(外电路)外电场力的推动,形成从正极到负极的电流。在电源(内部电路)内部,非静电力的作用使电流从负极流向正极,从而使电荷流动形成闭合循环。

当电源的内阻可以忽略时,电源的电动势可以认为在大小上近似等于电源两极之间的电位差或电压。为了获得更高的直流电压,直流电源经常采用串联方式,那么总电动势就是各电源电动势的总和,总内阻也是各电源电阻的总和。由于内阻的增加,只能用于所需电流强度小的电路中。为了获得更大的电流强度,可以将直流电源的相等电动势并联使用,那么总电动势就是单个电源的电动势,总内阻就是每个电源电阻的并联值。

直流电源有多种类型。在不同类型的直流电源中,非静电力的性质不同,能量转换的过程也不同。在化学电池中,静电力是与化学离子溶解和沉积过程有关的,化学电池放电时,化学能转化为电能和焦耳热对温差的功率,静电力与扩散的温差和电子浓度差有关。当电源向外部电路提供电力时,热量部分转化为电力。在直流发电机中,非静电力是电磁感应的作用。当直流发电机供电时,机械能转化为电能和焦耳热。


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