Электрическая нагрузка — это электрический компонент или часть цепи , которая потребляет (активную) электроэнергию , [1] [2], например, электроприборы и освещение внутри дома. Термин может также относиться к мощности, потребляемой цепью. Это противопоставляется источнику питания , такому как батарея или генератор , который обеспечивает питание. [2]
Термин используется в электронике в более широком смысле для обозначения устройства, подключенного к источнику сигнала , независимо от того, потребляет ли оно энергию. [2] Если электрическая цепь имеет выходной порт , пару клемм, которая выдает электрический сигнал, цепь, подключенная к этой клемме (или ее входное сопротивление ), является нагрузкой . Например, если проигрыватель компакт-дисков подключен к усилителю , проигрыватель компакт-дисков является источником, а усилитель является нагрузкой. [2] , и чтобы продолжить концепцию, если громкоговорители подключены к этому усилителю, то этот усилитель становится новым, вторым источником (для громкоговорителей), а громкоговорители будут нагрузкой для усилителя (но не для проигрывателя компакт-дисков... это два отдельных источника и две отдельные нагрузки, соединенные последовательно.
Нагрузка влияет на производительность цепей в отношении выходных напряжений или токов , например, в датчиках , источниках напряжения и усилителях. Сетевые розетки представляют собой простой пример: они подают питание при постоянном напряжении, а электроприборы, подключенные к силовой цепи, в совокупности составляют нагрузку. Когда включается мощный прибор, он резко снижает сопротивление нагрузки .
Напряжения будут падать, если сопротивление нагрузки не намного выше сопротивления источника питания. Поэтому включение отопительного прибора в бытовых условиях может привести к заметному потускнению ламп накаливания .
При обсуждении влияния нагрузки на цепь полезно игнорировать фактическую конструкцию цепи и рассматривать только эквивалент Тевенина . ( Вместо этого можно использовать эквивалент Нортона с теми же результатами.) Эквивалент Тевенина цепи выглядит следующим образом:
При отсутствии нагрузки (разомкнутые клеммы) все падает на выходе; выходное напряжение равно . Однако схема будет вести себя по-другому, если добавить нагрузку. Поэтому мы хотели бы проигнорировать детали цепи нагрузки, как мы это сделали для источника питания, и представить ее как можно проще. Например, если мы используем входное сопротивление для представления нагрузки, полная схема выглядит следующим образом:
В то время как источник напряжения сам по себе был разомкнутой цепью, добавление нагрузки делает замкнутую цепь и позволяет заряду течь. Этот ток создает падение напряжения на , поэтому напряжение на выходной клемме больше не равно . Выходное напряжение можно определить по правилу деления напряжения :
Если сопротивление источника не пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением нагрузки, выходное напряжение упадет.
В этой иллюстрации используются простые сопротивления , но аналогичное обсуждение можно применить к цепям переменного тока с использованием резистивных, емкостных и индуктивных элементов.
