Джерела електричної енергії перетворюють хімічну, механічну та інші види енергії в електричну.

Режим електричного кола задається джерелами електричної енергії. Тобто, залежно від виду сигналу, генерованого джерелом електричної енергії, в електричному колі будуть виникати або постійні, або синусоїдні чи несинусоїдні струми та напруги. З цієї причини всі джерела електричної енергії відносяться до активних елементів.

При теоретичному аналізі режимів електричних та магнітних кіл, реальні елементи замінюються математичними моделями, що відтворюють співвідношення між основними фізичними величинами, які характеризують режим роботи реальних елементів. В теорії електричних кіл моделюють джерела енергії за будь-якої форми збуджуючого сигналу.

Будь-яке джерело електричної енергії можна подати в задачах аналізу як джерело ЕРС або як джерело струму. Джерело ЕРС – це джерело, яке характеризується електрорушійною силою та внутрішнім опором. У ідеального джерела ЕРС внутрішній опір дорівнює нулю.

На рис.1.10 показане джерело ЕРС E з послідовно увімкненим внутрішнім опором , до затискачів якого приєднаний опір навантаження R _н, значення якого можуть змінюватися у широких межах.

Рис. 1.10. Еквівалентна схема джерела енергії з ідеальним джерелом ЕРС

 

Умовні позначення:

 

	– ідеальне джерело напруги (ЕРС);		– реостат;
	– ідеальне джерело струму;		– струм і вітці.

 

Струм, який проходить через елементи електричного кола зображеного на рис.1.10, визначають за законом Ома:

(1.27)

Напруга на затискачах джерела одночасно є напругою на опорі навантаження. Напруга визначається рівняннями:

· – вздовж шляху, який проходить через джерело ЕРС,

· – вздовж шляху, який проходить через опір навантаження.

Параметри джерела можуть бути визначені експериментально за режимами неробочого ходу та короткого замикання або у разі, якщо для джерела такі режими є неприпустими, – за двома робочими режимами.

1. Режим неробочого ходу: .

Напруга неробочого ходу збігається з ЕРС джерела .

2. Режим короткого замикання: .

Внутрішній опір визначається за струмом короткого замикання .

Зауваження. Параметрами джерела енергії не обов'язково мають бути та . Дже­рело можна також характеризувати іншими парами параметрів: та або та .

3. Режим, близький до неробочого ходу: .

Для будь-якого режиму справедливим є:

. (1.28)

Оскільки , то .

У разі зміни опору навантаження та струму в широких межах напруга джерела енергії практично не змінюється. У таких режимах джерело енер­гії зручно розглядати як джерело напруги (джерело ЕРС).