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直流電源中的非靜電力是由負(fù)極指向正極的。當(dāng)直流電源與外電路接通后,在電源外部(外電路),由于電場(chǎng)力的推動(dòng),形成由正極到負(fù)極的電流。而在電源內(nèi)部(內(nèi)電路),非靜電力的作用則使電流由負(fù)極流到正極,從而使電荷的流動(dòng)形成閉合的循環(huán)。

表現(xiàn)電源本身的一個(gè)重要特征量是電源的電動(dòng)勢(shì),它等于單位正電荷從負(fù)極通過(guò)電源內(nèi)部移到正極時(shí)非靜電力所作的功。當(dāng)電源給電路提供能量時(shí),所供給的功率P等于電源的電動(dòng)勢(shì)E與電流I兩者的乘積,P=E I。電源的另一個(gè)特征量是它的內(nèi)電阻(簡(jiǎn)稱內(nèi)阻)R0,當(dāng)通過(guò)電源的電流為I時(shí),電源內(nèi)部損耗的熱功率(即單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的焦耳熱)等于R0I。

當(dāng)電源的正、負(fù)兩極沒(méi)有連通時(shí),電源處于斷路(開(kāi)路)狀態(tài),這時(shí)電源兩電極之間的電位差在量值上即等于電源的電動(dòng)勢(shì)。在斷路狀態(tài)下,不發(fā)生非電能與電能的相互轉(zhuǎn)換。當(dāng)把負(fù)載電阻接到電源的兩極上以構(gòu)成閉合回路時(shí),通過(guò)電源內(nèi)部的電流從負(fù)極流到正極,這時(shí),電源所提供的功率E I等于輸送到外電路的功率U I(U是電源正極與負(fù)極之間的電位差)與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和,E I=U IR0I。于是,當(dāng)電源向負(fù)載電阻提供功率時(shí),電源兩極間的電位差U=E-R0I。

當(dāng)用另一個(gè)電動(dòng)勢(shì)較大的電源接到電動(dòng)勢(shì)較小的電源上,正極接正極,負(fù)極接負(fù)極(例如用直流發(fā)電機(jī)對(duì)蓄電池組充電)時(shí),在電動(dòng)勢(shì)較小的電源內(nèi)部,電流是從它的正極流到負(fù)極的,這時(shí),外界向電源輸入電功率U I,它等于電源中單位時(shí)間內(nèi)儲(chǔ)存的能量E I與內(nèi)電阻中損耗的熱功率R0I之和,U I=E IR0I。于是,當(dāng)外界向電源輸入功率時(shí),外界加到電源兩極之間的電壓應(yīng)為U=ER0I。

當(dāng)電源的內(nèi)電阻可以忽略不計(jì)時(shí),可以認(rèn)為電源的電動(dòng)勢(shì)在量值上近似地等于電源兩極間的電位差或電壓。

為了取得較高的直流電壓,常將直流電源串聯(lián)使用,這時(shí)總電動(dòng)勢(shì)為各電源的電動(dòng)勢(shì)之和,總內(nèi)阻也為各電源內(nèi)電阻之和。由于內(nèi)阻增大,一般只能用于所需電流強(qiáng)度較小的電路。為了取得較大的電流強(qiáng)度,可以將等電動(dòng)勢(shì)的直流電源并聯(lián)使用,這時(shí)總電動(dòng)勢(shì)即為單個(gè)電源的電動(dòng)勢(shì),總內(nèi)阻為各電源內(nèi)電阻的并聯(lián)值。

直流電源的類型很多,不同類型的直流電源中,非靜電力的性質(zhì)不同,能量轉(zhuǎn)換的過(guò)程也不同。在化學(xué)電池(例如干電池、蓄電池等)中,非靜電力是與離子的溶解和沉積過(guò)程相聯(lián)系的化學(xué)作用,化學(xué)電池放電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱在溫差電源(例如金屬溫差電偶、半導(dǎo)體溫差電偶)中,非靜電力是與溫度差和電子的濃度差相聯(lián)系的擴(kuò)散作用,溫差電源向外電路提供功率時(shí),熱能部分地轉(zhuǎn)化為電能。在直流發(fā)電機(jī)中,非靜電力是電磁感應(yīng)作用,直流發(fā)電機(jī)供電時(shí),機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能與焦耳熱。在光電池中,非靜電力是光生伏打效應(yīng)的作用,光電池供電時(shí),光能轉(zhuǎn)化為電能和焦耳熱。

1、穩(wěn)壓系數(shù)及電壓調(diào)整率:穩(wěn)壓系數(shù)是指在負(fù)載電流、環(huán)境溫度不變的情況下,輸入電壓的相對(duì)變化引起輸出電壓的相對(duì)變化。 電壓調(diào)整率是指輸入電壓相對(duì)變化為±10%時(shí)的輸出電壓相對(duì)變化量,穩(wěn)壓系數(shù)和電壓調(diào)整率均說(shuō)明輸入電壓變化對(duì)輸出電壓的影響,因此只需測(cè)試其中之一即可。

2、輸出電阻及電流調(diào)整率:輸出電阻與放大器的輸出電阻相同,其值為當(dāng)輸入電壓不變時(shí),輸出電壓變化量與輸出電流變化量之比的絕對(duì)值。電流調(diào)整率:輸出電流從0變到最大值時(shí)所產(chǎn)生的輸出電壓相對(duì)變化值。輸出電阻和電流調(diào)整率均說(shuō)明負(fù)載電流變化對(duì)輸出電壓的影響,因此也只需測(cè)試其中之一即可。

3、紋波電壓:疊加在輸出電壓上的交流電壓分量。用示波器觀測(cè)其峰峰值一般為毫伏量級(jí)。也可用交流毫伏表測(cè)量其有效值,但因紋波不是正弦波,所以有一定的誤差,一般直流電源的紋波電壓VP-P≤10mV。