Egy terhelt valóságos generátor esetén három teljesítményről beszélhetünk:

 

57. ábra

 

Terheléskor a generátor nem minden energiája jut el a fogyasztóra. Az energia egy része a generátor belső ellenállásán hővé alakul.

Ohm és a feszültségosztás törvénye alapján még két újabb összefüggést írhatunk fel:

η: hatásfok

Ezekkel az összefüggésekkel kiszámíthatók, hogy hogyan függenek a P_g; P_t; η a terheléstől.

A 58, 59, 60 ábrákon lehet ezeket a függéseket látni,illetve a 3.58 ábrán a három függvény az összehasonlítás végett együtt is látható.

 

58. ábra

59. ábra

60. ábra

61. ábra
A három különböző teljesítmény az R_t függvényében és együtt ábrázolva

 

A függvények segítségével a következő megállapításokat tehetjük:

• Ha kicsi az R_t (a generátor számára ez nagy terhelést jelent)

nagy az előállított teljesítmény, de mivel rossz a hatásfok, ezért ennek a teljesítménynek nagy része a generátort melegíti tehát veszteség.

• Ha nagy az R_t, jó a hatásfok, tehát az előállított teljesítmény nagy része a fogyasztóra jut, de sajnos kicsi ez az előállított teljesítmény.

Legjobb eset, ha R_t = R_b, ilyenkor jut a fogyasztóra a legtöbb teljesítmény. Ezt az állapotot nevezzük illesztésnek.

 

η = 0,5

 

Az előállított teljesítmény fele jut a fogyasztóra és fele veszteségként melegíti a generátort.

 

Kiegészítő ismeretek

Generátorok teljesítményviszonyai 

Mintafeladat

Egy generátor üresjárási feszültsége 200 V, a belső ellenállása 0,5 Ω. A generátor belső ellenállása üzem közben legfeljebb 450 W teljesítmény juthat.

a) Mekkora a terhelésre adott teljesítmény, a melegedést okozó (veszteségi) teljesítmény és hatásfok ha R_t = 99,5 Ω?

b) Legfeljebb mekkora árammal terhelhető?

c) Mekkora lehet a legkisebb értékű terhelő ellenállás?

d) A legnagyobb terhelésnél mekkora a hatásfok?

e) Legfeljebb mekkora teljesítményt tud szolgáltatni?

 

Megoldás:

a)

b)

c) A P_b (R_t) függvényből látható, hogy minél kisebb az R_t, annál nagyobb a P_b.

P_bmax = 450 W esetén .

Mivel U₀ = U_b + U_k →

d) Egy generátor számára a legnagyobb terhelést a legkisebb terhelő ellenállás jelenti.

e) A kapcsolást illeszteni nem lehet, mert az illesztéshez az R_t-nek 0,5 Ω-nak kellene lennie, de . Tehát most a legnagyobb teljesítményt ennél a terhelésnél szolgáltatja.