Aktuelle Quelle: ideal und real
Die Stromquelle (IT) kann als ein elektronisches Gerät betrachtet werden, das unabhängig von der Spannung an den Elementen der Schaltung und an sich selbst einen elektrischen Strom in die externe Schaltung einspeist.
Eine unterscheidende Eigenschaft der IT ist ihr großer (im Idealfall unendlich großer) Innenwiderstand Raus . Warum so?
Stellen Sie sich vor, wir möchten 100% der Energie von der Stromquelle zur Last übertragen. Dies ist die Übertragung von Energie.
Um 100% der Energie von der Quelle zur Last zu liefern, ist es notwendig, den Widerstand in der Schaltung so zu verteilen, dass die Last diese Leistung erhält. Dieser Vorgang wird als Stromteilung bezeichnet.
Der Strom folgt immer dem kürzesten Weg und wählt sich selbstRoute mit dem geringsten Widerstand. Daher müssen wir in unserem Fall die Quelle und die Ladung so organisieren, dass die ersteren einen viel höheren Widerstand haben als die zweite.
Dies ist eine Garantie dafür, dass der Strom von derQuelle zur Last. Deshalb verwenden wir in diesem Beispiel eine ideale Stromquelle, die einen unendlichen internen Widerstand hat. Dies stellt sicher, dass der Strom vom IT auf dem kürzesten Weg, dh durch die Last, fließt.
Seit Raus Source ist unendlich groß, der Ausgangsstrom von ihmändert sich nicht (trotz der Änderung des Werts des Lastwiderstandes). Der Strom wird immer dazu neigen, durch den unendlichen Widerstand des IT zu der Last mit einem relativ niedrigen Widerstand zu fließen. Dies zeigt eine Darstellung des Ausgangsstroms einer idealen Quelle.
Bei einem unendlich großen Innenwiderstand des IT haben Änderungen im Wert des Lastwiderstands keinen Einfluss auf die Größe des Stroms, der in dem externen Stromkreis der idealen Quelle fließt.
Unendliche Impedanz ist in der Kette dominant und erlaubt nicht die Änderung Strom (trotz einer Lastimpedanz Schwankung).
Schauen wir uns die Schaltung mit einer idealen Stromquelle an (siehe unten).
Da IT unendlichen Widerstand hat,Der Strom, der von der Quelle fließt, tendiert dazu, seinen Weg des geringsten Widerstands zu finden, nämlich die Last von 8 Ω. Der gesamte Strom von der Stromquelle (100 mA) fließt durch den Lastwiderstand 8Ω. Dieser Idealfall ist ein Beispiel für 100% Energieeffizienz.
Betrachten wir nun das Schema mit echter IT (wie unten gezeigt).
Diese Quelle hat einen Widerstand von 10 MΩ, wasist ausreichend hohe Strom ist sehr nah an den vollen Wert von 100 mA Quelle, aber in diesem Fall nicht geben IT 100% seiner Kapazität zu gewährleisten.
Dies liegt daran, dass der Innenwiderstand der Quelle einen Teil des Stroms aufnimmt, was zu einer gewissen Leckage führt.
Er kann unter Verwendung einer spezifischen Spaltung berechnet werden.
Die Quelle erzeugt 100 mA. Dieser Strom wird dann zwischen den Widerständen von 10 MΩ Source und 8Ω Last aufgeteilt.
Eine einfache Berechnung kann bestimmen, welcher Teil des Stromes durch den Lastwiderstand 8Ω fließt
I = 100 mA -100 mA (8 × 10-6 MΩ / 10 MΩ) = 99,99 mA.
Obwohl physikalisch ideale Stromquellen nicht existieren, dienen sie als Modell für den Aufbau einer echten IT, die in ihren Eigenschaften nah beieinander liegt.
In der Praxis sind verschiedene Arten vonQuellen aktueller, unterschiedlicher Schaltungslösungen. Die einfachste IT kann eine Spannungsquellenschaltung mit einem damit verbundenen Widerstand sein. Diese Option wird als resistiv bezeichnet.
Eine Quelle von sehr guter Qualität kann seinbauen Sie auf einem Transistor auf. Es besteht auch das günstigste serielle Stromquellen-FET repräsentierte nur mit p-n-Übergang und die Gate-FET mit der Source verbunden.
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