Электрическая нагрузка

An электрический лоа d - это электрический компонент или часть цепи, которая потребляет (активную) электрическую энергию. Это противоположно источнику питания, например батарее или генератору, который производит энергию. В электрических цепях примерами нагрузок являются бытовые приборы и освещение. Термин может также относиться к мощности, потребляемой схемой.

Этот термин используется в более широком смысле в электронике для устройства, подключенного к источнику сигнала , независимо от того, потребляет ли оно энергию. Если электрическая цепь имеет выходной порт, пару клемм, которые выдают электрический сигнал, цепь, подключенная к этой клемме (или ее входному импедансу ), является Загрузка. Например, если проигрыватель компакт-дисков подключен к усилителю, проигрыватель компакт-дисков является источником, а усилитель - нагрузкой.

Нагрузка влияет на характеристики цепей. относительно выходных напряжений или токов, например, в датчиках, источниках напряжения и усилителях. Сети розетки представляют собой простой пример: они подают питание при постоянном напряжении, при этом электрические приборы подключены к силовой цепи, совместно формируя нагрузку. Когда мощное устройство включается, оно резко снижает сопротивление нагрузки , полное сопротивление.

. Если полное сопротивление нагрузки ненамного превышает сопротивление источника питания, напряжения будут падать. В домашних условиях включение нагревательного прибора может привести к заметному потускнению ламп накаливания.

При обсуждении влияния нагрузки на схему полезно не принимать во внимание фактическую конструкцию схемы и рассматривать только эквивалент Тевенина. (Вместо этого можно было бы использовать эквивалент Нортона с теми же результатами.) Эквивалент схемы Тевенина выглядит следующим образом:

Схема представлена ​​идеальным источником напряжения Vs, включенным последовательно с внутреннее сопротивление Rs.

Без нагрузки (разомкнутые клеммы) все элементы $VS\; \{\backslash \; displaystyle\; V\_\; \{S\}\}$попадают на выход; выходное напряжение составляет $V\; S\; \{\backslash \; displaystyle\; V\_\; \{S\}\}$. Однако при добавлении нагрузки схема будет вести себя иначе. Мы хотели бы проигнорировать детали схемы нагрузки, как мы это сделали для источника питания, и представить ее как можно проще. Если мы используем входное сопротивление для представления нагрузки, вся схема будет выглядеть так:

Входное сопротивление нагрузки последовательно с резисторами Rs.

В то время как источник напряжения сам по себе был разомкнутая цепь, добавление нагрузки создает замкнутую цепь и позволяет заряду течь. Этот ток вызывает падение напряжения на $RS\; \{\backslash \; displaystyle\; R\_\; \{S\}\}$, поэтому напряжение на выходе больше не $VS\; \{\backslash \; displaystyle\; V\_\; \{S\}\}$. Выходное напряжение можно определить по правилу деления напряжения :

$VOUT\; =\; VS\; \cdot \; RLRL\; +\; RS\; \{\backslash \; displaystyle\; V\_\; \{OUT\}\; =\; V\_\; \{S\}\; \backslash \; cdot\; \{\backslash \; frac\; \{R\_\; \{L\}\; \}\; \{R\_\; \{L\}\; +\; R\_\; \{S\}\}\}\}$

Если сопротивление источника не пренебрежимо мало по сравнению с импедансом нагрузки, выходное напряжение будет падать.

На этой иллюстрации используются простые сопротивления, но аналогичное обсуждение может быть применено в цепях переменного тока с использованием резистивных, емкостных и индуктивных элементов.

• Пустая нагрузка