Strømkilde: ideell og ekte

Strømkilde: ideell og ekte
Strømkilde: ideell og ekte
Anonim

En strømkilde (IT) kan betraktes som en elektronisk enhet som leverer en elektrisk strøm til en ekstern krets, uavhengig av spenningen på kretselementene og på seg selv.

En særegen egenskap ved IT er dens store (uendelig stor ideelt sett) indre motstand Rext. Hvorfor er det det?

La oss tenke oss at vi ønsker å overføre 100 % av strømmen fra strømforsyningen til lasten. Det er en overføring av energi.

For å levere 100 % strøm fra kilden til lasten, er det nødvendig å fordele motstanden i kretsen slik at lasten får denne kraften. Denne prosessen kalles gjeldende splitting.

Current tar alltid den korteste veien, og velger ruten med minst motstand. Derfor må vi i vårt tilfelle organisere kilden og lasten på en slik måte at den første har mye høyere motstand enn den andre.

Dette er for å sikre at strømmen flyter fra kilden til lasten. Det er derfor vi i dette eksemplet bruker en ideell strømkilde som har uendelig intern motstand. Dette sikrer at det flyter strøm fra IT-en langs den korteste veien, dvs. gjennom lasten.

FordiRext til kilden er uendelig stor, utgangsstrømmen fra den vil ikke endre seg (til tross for endringen i verdien av lastmotstanden). Strømmen vil alltid ha en tendens til å flyte gjennom den uendelige motstanden til IT-en mot belastningen med relativt lav motstand. Dette viser utgangsstrømgrafen for en ideell kilde.

gjeldende kilde
gjeldende kilde

Med en uendelig stor intern IT-motstand har ingen endringer i lastmotstandsverdien noen effekt på mengden strøm som flyter i den eksterne kretsen til en ideell kilde.

Uendelig motstand er dominerende i kretsen og lar ikke strømmen endre seg (til tross for svingninger i lastmotstanden).

La oss se på den ideelle strømkildekretsen vist nedenfor.

FET strømkilde
FET strømkilde

Fordi IT har uendelig motstand, har strømmen som strømmer fra kilden en tendens til å finne sin vei med minste motstand, som er en belastning på 8Ω. All strøm fra strømkilden (100mA) flyter gjennom 8Ω pull-up motstanden. Dette ideelle etuiet er et eksempel på 100 % energieffektivitet.

La oss nå se på den virkelige IT-kretsen (som vist nedenfor).

typer aktuelle kilder
typer aktuelle kilder

Denne kilden har en motstand på 10 MΩ som er høy nok til å gi en strøm veldig nær hele 100 mA til kilden, men i dette tilfellet vil ikke IT-en levere 100 % av sin kraft.

Dette er fordi den interneKildemotstanden vil ta noe av strømmen, noe som resulterer i en viss mengde lekkasje.

Det kan beregnes ved hjelp av en spesifikk splittelse.

Kilden leverer 100 mA. Denne strømmen deles deretter mellom 10 MΩ-kilden og 8Ω-belastningen.

Med en enkel beregning kan du bestemme hvilken del av strømmen som går gjennom lastmotstanden 8Ω

I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99,99mA.

Selv om fysisk ideelle strømkilder ikke eksisterer, fungerer de som en modell for å bygge ekte IT-er som er nære i sine egenskaper.

I praksis brukes ulike typer strømkilder, forskjellige i kretsløsninger. Den enkleste IT-en kan være en spenningskildekrets med en motstand koblet til. Dette alternativet kalles resistivt.

En strømkilde av veldig god kvalitet kan bygges på en transistor. Det er også en billig kommersiell FET-strømkilde, som bare er en FET med et p-n-kryss og en port koblet til kilden.

Anbefalt: