Elektrotechnika_1_Skripta

 
Než přistoupíme k vlastním metodám analýzy lineárních stejnosměrných obvodů, bude 

užitečné podrobněji rozebrat vlastnosti reálného stejnosměrného zdroje napětí a proudu, 
resp. jejich lineárních modelů.  

Elektrotechnika 1 

47 

3.3  Modely stejnosměrného zdroje 

Základní vlastnosti ideálního zdroje napětí byly diskutovány v kapitole 2.4.1, a to pro 

obecný  časový průběh napětí. Musí být tudíž platné i pro napětí stejnosměrné. Vyjdeme-li 
z představy reálného zdroje napětí dle Obr. 2.20, můžeme uvažovat lineární model, tzv. 
náhradní schéma zdroje

, viz Obr. 3.2a. Jeho zatěžovací charakteristika je uvedena na    

Obr. 3.2b

. 

Obr. 3.2:

  Lineární model reálného stejnosměrného zdroje napětí 

Náhradní schéma se skládá z ideálního zdroje napětí  Ui, tzv. vnitřního napětí, v sérii 

s lineárním  rezistorem  Ri, tzv. vnitřním odporem. Výstupní napětí takového náhradního 

obvodu je rovno   

U

U

I

R

U

U

i

i

i

∆

−

=

−

=

.

  , 

( 3.1 )

stejně jako u původního reálného zdroje. Nazývá se svorkovým napětím. Je-li zatěžovací 
proud roven nule, říkáme, že zdroj pracuje naprázdno. Jak vyplývá z rovnice ( 3.1 ), jeho 
výstupní napětí, tzv. napětí naprázdno, je pak rovno 

i

U

U

=

0

. Odebíráme-li ze zdroje  proud 

I, výstupní napětí klesne o úbytek úměrný velikosti tohoto proudu, tj. 

I

R

U

i .

=

∆

. Je zřejmé, 

že čím je vnitřní odpor Ri menší, tím je výstupní napětí zdroje méně závislé na zatěžovacím 

proudu a tím je zdroj tzv. „tvrdší“, tj. bližší ideálnímu zdroji napětí, který má vnitřní odpor 
rovný nule

. Pokud to zdroj snese, můžeme pokračovat ve zvyšování zatěžovacího proudu tak 

dlouho, až výstupní napětí poklesne na nulu. Dostáváme se tak do situace, kdy jsou svorky 
zdroje spojeny nakrátko a zkratovou spojkou teče maximální možný proud, tzv. proud 
nakrátko

,který je roven 

i

i

k

R

U

I

=

. Přímková zatěžovací charakteristika zdroje na Obr. 

3.2b

 pak protíná vodorovnou osu (osu proudu) v bodě, který odpovídá proudu nakrátko Ik, a 

svislou osu (osu napětí) v bodě, který je bodem napětí naprázdno U0.       

Hledáme-li tedy parametry náhradního schématu reálného zdroje napětí, musíme 

provést dvě  měření. Především změříme napětí naprázdno U0. Použijeme k tomu voltmetr