У чому сенс джерела струму?


12

схематичний

імітувати цю схему - Схематично створено за допомогою CircuitLab

ГАРАЗД. Тому мені сказали, що струм, що надходить у джерело струму (тобто в стрілку позаду), такий самий, як струм, що виходить із джерела струму (тобто з голови стріли).

Якщо це так, то чому це поточне "джерело"? Це не забезпечує додаткового струму!

Я знаю, що це досить елементарне питання, але я не знайшов гарної відповіді в іншому місці.

Дякую.


Це неявно в символі, але явно це джерело "постійного струму".
Е. М. Поля

Подумайте про аналогію з водою. Це як би ви встановили насос, який змушує через нього стікати постійну кількість води. Вхід води в насос дорівнює виходу води в насос. І все ж це забезпечує потік, звідси і "джерело".
foobarbecue

Відповіді:


20

Струм у будь-якого 2 кінцевого пристрою завжди однаковий, 2-х термінальний пристрій не може забезпечити "додатковий" струм. Ви не можете мати 0A у та 4A.

Що він робить, це змусити струм бути заданим значенням незалежно від опору на ньому. (Отже, ви не можете поставити у відкритий контур ідеальне джерело струму, напруга піде до нескінченності.)

Тож резистор сам по собі не має струму через нього. Підключіть його до ідеального джерела струму, і ви отримаєте (для прикладу джерела струму) 1А через нього незалежно від значення резистора.


15

Джерело струму - це джерело напруги, яке - в ідеальних умовах - створює стільки напруги, скільки потрібно для подачі зазначеного струму. Подумайте про це як джерело живлення з регульованою напругою і феєричним спостереженням за струмом і швидкою регулюванням напруги для збереження постійного струму.

Ідеальне джерело струму подасть необхідну напругу в будь-якому випадку, тому одне з відкритими клемами виводить мільйони вольт для створення дуги через повітря - звичайно, це дуже рідко трапляється з реальними джерелами струму.

Джерело струму не є елементом одного ланцюга, але досить близьке наближення може бути зроблене із звичайних елементів ланцюга. Такі джерела струму часто використовуються для приводу світлодіодів та лазерів, коли невеликі перепади напруги призведуть до пом'якшення або вигоряння світлодіодів, але резистор, що обмежує струм, що розсіює половину потужності, також не буде прийнятним.

Джерела струму також можна розглядати як протилежність ідеальних батарей, також джерел напруги. Ідеальне джерело напруги підтримує постійну напругу на своїх клемах; джерело струму підтримує постійну струм через його клеми, струм, що протікає через себе постійним.

Джерела напруги «люблять» їхні клеми відкриті - тоді не протікає струм, не виводиться енергія. Вони "ненавидять" коротке замикання - що призводить до нескінченного струму та розплавлених проводів як мінімум.

Навпаки, джерела струму "люблять" свої термінали коротко. Тоді потрібна лише невелика напруга для приведення в дію зазначеного струму. Але вони "ненавидять" залишатись відкритими; вони видають величезні напруги, щоб спробувати проштовхнути струм.


2
Ви можете змінити четвертий абзац. Напруга знаходиться через клеми пристрою, але струм проходить через пристрій. Я думаю, що неправильно говорити "струм через його термінали". Але +1 все одно для інтуїтивного опису.
Олін Латроп

Спасибі, я виправив це. Як нерічний оратор, ці нюанси іноді уникають мого зору.
матега

3

Ну .... це джерело в тому сенсі, що він буде працювати, щоб тримати струм в його контурі контуру постійним. Напруга на джерелі буде підлаштовуватися до необхідного в ланцюзі, щоб дозволити текти постійний струм.


3

Джерело струму регулює струм, який протікає через себе, регулюючи напругу через себе. Регулювання струму може означати його створення, якщо його не існує (саме тому джерела струму не повинні знаходитись у відкритому контурі, оскільки вони намагатимуться примусити його, збільшуючи напругу, поки він не буде змінений або він не прорветься повітрям). Це нормально, що той самий струм входить і вимикається, оскільки струм проходить через нього - джерело послідовно з тією гілкою ланцюга.

Джерела струму можуть бути використані для створення струму або для забезпечення того, щоб струм у цій гілці ланцюга був за відомим значенням. Якщо ви задумаєтесь, простий резистор із джерелом напруги може бути джерелом струму - не особливо ефективним чи сумісним / надійним, але все ж є. Якщо джерело струму використовується для створення струму, цей струм може бути введений в інші гілки, оскільки струми накопичуються в кожному вузлі ланцюга.

Напруга зазвичай використовується для транспортування інформації, але джерела струму є скрізь. Від ухилу до водіння світлодіодів.


2

Хороше запитання, Девід ... Це скоріше про природу підсилювача струму - джерело струму керованого струму (ККОС) або збільшувальному струмовому дзеркалі , ніж простий 2-кінцевий джерело струму.

Таким чином, можна отримати вихідний струм, більший, ніж вхідний струм, але тільки за наявності третього клеми (як у поточних мийках та джерелах на малюнку нижче). У кожній з цих конфігурацій є дві конкретні поточні петлі, тоді як у вашій конфігурації звичайного 2-кінцевого циклу є лише один загальний цикл. Дивіться цю історію у Wikibooks про основну ідею, що стоїть за простим поточним дзеркалом.

Поточне дзеркало - топологія

Звичайні 2-кінцеві (1-портові) електричні джерела насправді є двопортовими пристроями. Їх вхідні порти неелектричні, а вихідні порти електричні (виробляють струм або напругу). Вихідна кількість джерела струму - це така собі потокова величина (електричний потік чи струм), яка "рухається" по контуру ... і, звичайно, потік однаковий по загальній петлі. Вихідна кількість джерела напруги - це певна величина, що нагадує тиск (електричне "тиск" або напруга), прикладене до всіх навантажень, підключених паралельно до джерела напруги ... і, звичайно, тиск однаковий по всьому загальні клеми навантаження ...


1

Це симетрія джерела напруги. В ідеалі він має нескінченний опір, тоді як джерело напруги дорівнює нулю. (Імпеданс en-елемента - це відношення зміни напруги до зміни струму на ньому на одному кроці.) У паралельній всесвіті поточного джерела струм акумулятора постійний, а на зберіганні його полюси коротко замикаються. Ось так він залишається на нульовому рівні потужності. Постійний струм без напруги напруги не принесе жодної енергії, це інерція руху електронів. Звичайно на практиці був би певний опір дроту, деяку енергію витратили б на компенсацію тенденції до уповільнення руху, створюється невелика кількість напруги. Так само звичайний акумулятор, протікаючий струм по повітрю.

Джерело постійного струму можна реалізувати за допомогою активних компонентів (транзисторів). Вам може знадобитися, щоб легше боротися з компонентами дуже низького опору через його симетричність. Подумайте про світлодіоди. З резюме, щоб підтримувати постійну потужність, потрібен резистор обмеження струму. У ccs напруга пояснюється характером конкретного світлодіода, не потрібно ніяких додаткових компонентів, тому потужність регулюється лише одним параметром.

Дійсно, джерело струму якось існує в природі. Але акумулятор не є постійним поблизу, де ви бачите це як змінну функцію чогось. Якщо вивчити струм у котушці, то можна побачити, що для нескінченно малих відрізків часу він виступає як різне значення постійного джерела струму для кожного часового відрізка, таким чином, є функцією часу через його дуже обмежену енергетичну ємність.


1

З точки зору того, що робить джерело постійного струму, одне давнє традиційне використання було для «домофонів» у стилі вуглецевих мик, таких, як колись оператори телекамер використовували для спілкування з диспетчерською. В основному, є одна пара проводів, що проходять до всіх камер та до позицій контрольної кімнати, паралельно провідних. Оператори (і камера, і диспетчерська) підключали б гарнітуру, що містить вуглецевий мікрофон і динамічні (електромагнітні) навушники, підключені паралельно. Деякі установки включали в себе невеликий трансформатор на кожній станції, щоб струм мікрофона "доларив" струм навушників для цієї станції.

Пара проводів буде з'єднана (в контрольній кімнаті) чимось, що нагадує джерело постійного струму. Старіші версії були великим акумулятором і резистором, або, якщо трохи фантазії, великим індуктором. Але це було замінено, коли вони стали доступними, сирим постійним струмом (що забезпечувало набагато кращий звук).

Ця установка працювала досить вишукано (особливо при постійному струмі). Кожен, хто говорив одним мікрофоном, міг почути кожен, і гарнітуру (в межах розуму) можна було підключити та відключити, не серйозно порушуючи «баланс» системи. І для цього потрібна була лише одна пара проводів.

Використовуючи наш веб-сайт, ви визнаєте, що прочитали та зрозуміли наші Політику щодо файлів cookie та Політику конфіденційності.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.