Электрическая нагрузка — это электрический компонент или часть цепи , которая потребляет (активную) электроэнергию , [1] [2] , например электроприборы и освещение внутри дома. Этот термин может также относиться к мощности, потребляемой цепью. Это противоположность источнику питания , например аккумулятору или генератору , который обеспечивает питание. [2]
Этот термин используется в электронике более широко для устройства, подключенного к источнику сигнала , независимо от того, потребляет оно энергию или нет. [2] Если электрическая цепь имеет выходной порт , пару клемм, которые производят электрический сигнал, цепь, подключенная к этой клемме (или ее входному сопротивлению ), является нагрузкой . Например, если проигрыватель компакт-дисков подключен к усилителю , проигрыватель компакт-дисков является источником, а усилитель — нагрузкой. [2]
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 электроэнергию при постоянном напряжении, при этом электроприборы, подключенные к силовой цепи, вместе составляют нагрузку. Когда включается мощный прибор, сопротивление нагрузки резко снижается .
Напряжения упадут, если сопротивление нагрузки ненамного превышает сопротивление источника питания. Поэтому включение отопительного прибора в жилых помещениях может привести к заметному потускнению ламп накаливания .
При обсуждении влияния нагрузки на схему полезно игнорировать фактическую конструкцию схемы и рассматривать только эквивалент Тевенена . ( Вместо этого можно использовать эквивалент Нортона с теми же результатами.) Эквивалент схемы Тевенена выглядит следующим образом:
При отсутствии нагрузки (разомкнутые клеммы) все напряжение попадает на выход; выходное напряжение . Однако при добавлении нагрузки схема будет вести себя иначе. Поэтому нам хотелось бы проигнорировать детали схемы нагрузки, как мы это сделали для блока питания, и изобразить ее как можно проще. Например, если мы используем входное сопротивление для представления нагрузки, полная схема будет выглядеть так:
В то время как источник напряжения сам по себе представляет собой разомкнутую цепь, добавление нагрузки создает замкнутую цепь и позволяет заряду течь. Этот ток приводит к падению напряжения на выходе , поэтому напряжение на выходной клемме больше не наблюдается . Выходное напряжение можно определить по правилу деления напряжения :
Если сопротивление источника не пренебрежимо мало по сравнению с сопротивлением нагрузки, выходное напряжение упадет.
На этой иллюстрации используются простые сопротивления , но аналогичное обсуждение можно применить и к цепям переменного тока с использованием резистивных, емкостных и индуктивных элементов.
