Eine Stromquelle (IT) kann als elektronisches Gerät betrachtet werden, das einen externen Stromkreis mit einem elektrischen Strom versorgt, der unabhängig von der Spannung an den Schaltungselementen und an diesen ist.
Eine Besonderheit der IT ist ihr großer (idealerweise großer) unendlicher Widerstand Rvn . Warum so?
Stellen Sie sich vor, wir möchten 100% der Leistung von der Stromquelle auf die Last übertragen. Das ist Energieübertragung.
Um 100% der Leistung von der Quelle an die Last zu liefern, muss der Widerstand im Stromkreis so verteilt werden, dass die Last diese Leistung erhält. Diesen Vorgang nennt man Stromaufteilung.
Die Strömung geht immer den kürzesten Weg und wählt für sichRoute mit dem geringsten Widerstand. Daher müssen wir in unserem Fall die Quelle und das Laden so organisieren, dass der erste Widerstand viel höher ist als der zweite.
Dies ist eine Garantie dafür, dass Strom abfließtQuelle zum Laden. Deshalb verwenden wir in diesem Beispiel die ideale Stromquelle mit unendlichem Innenwiderstand. Dies stellt sicher, dass der Strom von der IT auf dem kürzesten Weg, dh durch die Last, fließt.
Da Rvn Die Quelle ist unendlich groß, der Ausgangsstrom von ihrwird sich nicht ändern (trotz der Änderung des Wertes des Lastwiderstandes). Strom wird immer dazu neigen, durch den unendlichen Widerstand der IT zur Last zu fließen, die einen relativ geringen Widerstand hat. Dies zeigt eine grafische Darstellung des Ausgangsstroms einer idealen Quelle.
Bei einem unendlich großen internen IT-Widerstand wirken sich Änderungen des Lastwiderstandswerts nicht auf die Größe des Stroms aus, der im externen Stromkreis einer idealen Quelle fließt.
Der unendliche Widerstand ist im Stromkreis dominant und verhindert, dass sich der Strom ändert (trotz Schwankungen des Lastwiderstands).
Schauen wir uns die Schaltung mit der idealen Stromquelle an (siehe unten).
Поскольку ИТ обладает бесконечным сопротивлением, Der von der Quelle fließende Strom sucht nach dem Weg des geringsten Widerstands, der 8Ω-Last. Der gesamte Strom von der Stromquelle (100 mA) fließt durch einen 8Ω-Lastwiderstand. Dieser Idealfall ist ein Beispiel für 100% Energieeffizienz.
Schauen wir uns nun ein Schema mit echter IT an (siehe unten).
Diese Quelle hat einen Widerstand von 10 Megaohm, wasist hoch genug, um einen Strom zu liefern, der dem vollen Quellenwert von 100 mA sehr nahe kommt. In diesem Fall gibt die IT jedoch nicht 100% ihrer Leistung auf.
Dies liegt daran, dass der Innenwiderstand der Quelle einen Teil des Stroms aufnimmt, was zu einer gewissen Leckage führt.
Sie kann anhand einer bestimmten Spaltung berechnet werden.
Die Quelle erzeugt 100 mA. Dieser Strom wird dann auf die Widerstände von 10 MΩ der Quelle und 8Ω der Last aufgeteilt.
Mit einer einfachen Berechnung können Sie feststellen, wie viel Strom 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 realen IT, die in ihren Merkmalen ihnen nahe kommt.
На практике используются различные виды Stromquellen, die durch Schaltungslösungen gekennzeichnet sind. Die einfachste IT kann eine Spannungsquellenschaltung mit einem daran angeschlossenen Widerstand sein. Diese Option wird als resistiv bezeichnet.
Eine sehr gute Stromquelle kannauf einen Transistor bauen. Es gibt auch eine billige serielle Stromquelle an einem Feldeffekttransistor, der nur ein PT mit einem pn-Übergang und einem Gate ist, das mit der Source verbunden ist.
