由于用電負(fù)荷量大而導(dǎo)致電壓降低是一個(gè)很常見的現(xiàn)象。這可以歸納為兩大類,既:電池和交流電源。下面就分別對這兩種電源作一簡單分析:
一、電池
對于電池來說,輸出電流大小對電池電壓的影響是非常大的。
我們常用的1.5ⅴ干電池空載電壓都會高于1.5ⅴ,但用它點(diǎn)亮小燈泡的同時(shí),拿萬用表去測量,電壓就會明顯下降;12v汽車電瓶的空載電壓會達(dá)到13ⅴ左右,但在啟動的瞬間有時(shí)會降到10v以下。
造成這種現(xiàn)象的原因很復(fù)雜,但解釋這種現(xiàn)象的最好理論就是我們在物理課上學(xué)到的“全電路歐姆定律”
全電路歐姆定律也叫“閉合電路歐姆定律”,它是對電路進(jìn)行整體的、客觀的分析時(shí)經(jīng)常要用到的一條定律。因?yàn)閬┖坞娫炊即嬖趦?nèi)阻,在電源向外輸出能量時(shí),耗電的不僅僅是電器負(fù)載,埋藏在電源里的內(nèi)阻也會來“分一杯羹”,負(fù)載電器只能享用它剩下的那些電能。那么電源“內(nèi)阻”是個(gè)什么東西呢?
大家知道,電池是以化學(xué)反應(yīng)的方式來儲存和釋放電能的。既然是化學(xué)反應(yīng)就會受反應(yīng)條件和反應(yīng)時(shí)間的限制。在同一種類的電池中,極板面積越大、反應(yīng)越快、電池內(nèi)阻也就會越小。
在電池使用過程中,隨著時(shí)間的推移 ,極板附近的垃圾會越來越多,進(jìn)一步阻礙了化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)程。這種阻礙作用體現(xiàn)在電池輸出電壓和電流的變化上,就是電池的內(nèi)阻 。所以舊電池的內(nèi)阻會逐步變大。而體積大的電池其內(nèi)阻也會更低。
二、交流電源
我們平時(shí)用的220Ⅴ交流電大都是由變壓器來供電的。在負(fù)荷的高峰時(shí)段,很多用戶的電壓會被“拉低” 很多,有的甚至?xí)偷?80V以下。造成交流電壓降低的原因和直流電源并不完全一樣。
它們的相同原因是都要受到“全電路歐姆定律”的制約,除此之外交流電傳輸還要受到變壓器容量的限制。
發(fā)電廠的交流電要經(jīng)過變壓器和傳輸線路才能到達(dá)用戶。這里的變壓器就相當(dāng)于直流電路里的電池一樣,也存在一定的內(nèi)阻。在向外輸出電能時(shí),線圈導(dǎo)線的電阻也會消耗電能,并形成壓降,這就導(dǎo)致了帶負(fù)荷后變壓器的輸出電壓降低。另外傳輸線路的電阻也是形成壓降的重要原因,線徑越細(xì)壓降越大,而過分增加線徑也是不可能做到的。所以只能人為的定出一個(gè)允許壓降的范圍,只要不超限就可以了。
下面再說一下變壓器容量,因變壓器容量不足導(dǎo)致的壓降也是很常見的。這種壓降的原因是綜合性的。因?yàn)槌死@組的內(nèi)阻(功率越小電阻越大)外,鐵芯的磁通量是決定變壓器輸出功率的主要因素。因?yàn)樽儔浩鞯乃休敵瞿芰慷际且胯F芯的交變磁場來傳遞,不同材料鐵芯所傳遞的磁通密度是不一樣的,當(dāng)達(dá)到磁飽合時(shí)鐵芯就會失去傳遞功能。這也是高質(zhì)量鐵芯制成變壓器體積小的原因。鐵芯尺寸(主要指截面積)越大變壓器容量越大。如果沒有足夠大的鐵芯來傳遞能量,既使繞組使用了超導(dǎo)材料也是無濟(jì)于事的。以上是我對這一常見現(xiàn)象的理解和分析。
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