Gelijkwaardige stroomgenerator
Elke generator wordt altijd gekenmerkt door een elektromotorische kracht E en een interne weerstand Ri. Het creëert een bepaalde EMF die niet afhankelijk is van de weerstand van de belasting. Daarom wordt zo'n generator een EMF-generator genoemd. Soms wordt het gepresenteerd in de vorm van een ideale EMF-generator die geen interne weerstand heeft en in serie is geschakeld met een weerstand waarvan de weerstand gelijk is aan Ri.
Vervang in sommige gevallen, om de berekeningen te vereenvoudigen, de EMF-generator door de zogenaamde equivalente stroomgenerator van stroomopwekking onafhankelijk van de belasting. Deze vervanging kan worden gerechtvaardigd door de volgende wiskundige transformaties.
De stroom geleverd door de EMF-generator
Door beide zijden van de vergelijking te vermenigvuldigen met Rn, krijgen we een uitdrukking voor de spanning aan de generatoraansluitingen, dat wil zeggen de spanning aan de belasting
Laten we nu de rechterkant van Ri vermenigvuldigen en delen
In de resulterende formule is E / Ri de kortsluitstroom en de uitdrukking RnRi / (Rn + Ri) is de totale weerstand van de parallel geschakelde takken met weerstanden RH en Ri.Hieruit volgt dat de EMF-generator kan worden vervangen door een stroomgenerator die de stroom E / Ri geeft, maar in dit geval moet Ri worden beschouwd als de weerstand van de tak die parallel is aangesloten op de belasting RH (Fig. 1).
Soms is het handig om de vervanging van de EMF-generator door een equivalente stroomgenerator te gebruiken voor berekeningen, met name als de belasting meerdere parallel geschakelde takken heeft, omdat dan alles neerkomt op een parallelle circuitberekening.
Afb. 1. Gelijkwaardige stroomgenerator
Als bij de berekening een EMF-generator wordt gebruikt, ontstaat er een gemengde verbinding, aangezien Ri in serie wordt geschakeld met de belasting, die zelf een parallel circuit is. Gemengde koppeling is moeilijker te berekenen, vooral voor AC-circuits.
Houd er echter rekening mee dat het met behulp van een stroomgenerator mogelijk is om de stroom, spanning en het vermogen alleen in de belasting correct te berekenen. Het is onmogelijk om met behulp van een stroomgenerator de stroom, spanning en het vermogen in de generator te berekenen, omdat er volledig onjuiste resultaten worden verkregen.
Het gebruik van een schakelschema met een stroomgenerator komt dus niet overeen met de werkelijkheid en dient alleen om de elektrische belastingsmodus te berekenen. En met een EMF-generator wordt altijd een correcte weergave van de werkelijke processen in het elektrische circuit verkregen en zullen de berekeningsresultaten voor elk onderdeel van het circuit correct zijn.