我对电流源和电压源感到困惑;我得到了教科书的定义,但我无法理解现实世界的差异。对我来说,电流源和电压源似乎都是一样的。我知道理想的来源不存在。什么是实际电流源的例子?为了产生电流,我们需要电压,那么电流源不也是电压源吗?由于电池是电压源,连接到电路时会产生电流,那么它不也是电流源吗?
请帮助我了解现实世界的示例和电流源的用法以及它与电压源的不同之处。
我对电流源和电压源感到困惑;我得到了教科书的定义,但我无法理解现实世界的差异。对我来说,电流源和电压源似乎都是一样的。我知道理想的来源不存在。什么是实际电流源的例子?为了产生电流,我们需要电压,那么电流源不也是电压源吗?由于电池是电压源,连接到电路时会产生电流,那么它不也是电流源吗?
请帮助我了解现实世界的示例和电流源的用法以及它与电压源的不同之处。
电压源在所需的任何电流下(在实际电源中,在它可以提供的电流极限)下提供尽可能接近理想的恒定(或仅略有变化)电压
电流源在所需的任何电压下(在实际电源中,在它可以提供的电压极限)下,尽可能接近理想地提供恒定(或仅略有变化)的电流。
如果您将电压源短路,您会得到非常大的电流(通常会烧断保险丝/跳闸断路器等)
如果将电流源短路,您将在极低的电压下获得额定电流,并且不会发生任何令人兴奋的事情。
如果您将电压源开路,它会以额定电压放置在那里并且没有任何有趣的事情。
如果你开路一个电流源,它会射到它的最大电压。如果它是一个理想的电流源,它会将自身驱动到足够的千伏电压以形成电弧并在等离子体中获得额定电流。出于这个原因,在大多数情况下,我们并不真正想要理想的电流源。
理想的电压源将保持定义的电压,而不管从中汲取的电流如何。
理想的电流源将保持定义的电流,而不管其上的电压如何。
这些东西实际上都不存在。两者都是我们在分析电路时使用的简化。即使我们可以构建它们,我们也可能不想这样做。具有无限开路电压或无限短路电流的设备将非常危险。
真正的电压源在一定的电流范围内保持接近其定义值的电压。
实际电流源在某个定义的电压范围内保持接近其定义值的电流。
一些来源可能同时表现出这两种行为。典型的实验室电源就是一个很好的例子,对于低电流,它将保持给定电压,但是一旦电流达到给定阈值,电压就会降低以保持恒定电流。
与电阻并联的理想电流源相当于与电阻串联的理想电压源。两种情况下的电阻值相同,称为“输出阻抗”。这种电路的电压与电流特性将是开路电压和短路电流之间的一条直线。更一般地,我们可以将输出阻抗视为 dv/di 。
因此,您可以确定可接受的源阻抗是多少,以使电流变化在输出电压范围内足够小,然后将电路从具有并联电阻的电流源转换为具有串联电阻的电压源。
在实践中,效果并不好。要通过该方法获得高输出阻抗,需要使用低效且可能造成安全隐患的高压源。因此,典型的电流源将涉及某种形式的反馈,以根据负载调整电压。对于这样的电源,电压与电流的关系图通常不是一条直线,因此输出阻抗将根据电源两端的电压而变化。
通常使用某种形式的晶体管或运算放大器电路来执行此操作。根据源需要具有的特性,有许多变化。
对于理想的电流和电压源,是这样的。
通过电流源的电流被电流源固定为恒定值。电流源两端的电压可以取任何值。
从电压源的一端到另一端测量的电压由电压源固定在恒定值。通过电压源的电流可以取任何值。
那有意义吗?
我的理解是,现实生活中的电流源会调整输出电压以确保指定的电流流过电路,而电压源会在高达额定电流的情况下产生特定的电压。但我认为两者在技术上都是电压(电位)源,一个是可变电压,另一个是固定电压。
关于电流源,几年前我有一个心理障碍,直到一位讲师做了一个简单的陈述:“在方程式中假设电流源的能力是无限的,但在现实生活中它总是受到源能力的限制”。