理想的独立电压和电流源

介绍

电路元件通常被分类为无源或活动。如果它在电路其余部分(遍历一直)的总量为非正线,则电路元件是无源的。(无源元件可以临时向电路输送能量,但是仅当能量先前被电路存储在无源元件中时。)有源电路元件具有能够从电路外部的机构创建和向电路提供电力。有源电路元件的示例是电池(从化学过程中产生电能)和发电机(从机械过程创造电能)。这将是涡轮机的旋转的良好示例。

有各种类型的有源来源。它们被广泛分类为:

  1. 理想的独立来源
  2. 非理想的独立来源
  3. 依赖来源

在这项运动中,我们将讨论理想的独立来源。我们将考虑两个基本类型的来源:电压源和电流源。从实际的角度来看,我们只会为现在的电流来实现电压源可以等到稍后等。

理想的独立电压源

独立电压源在其端子上保持指定电压。用于指示输送电压V的电压源的符号S.(t)如图1所示。如图1所示。如图1所示,由源供应的电压可以是时间变化或恒定的(恒定电压是时间变化电压的特殊情况)。通常用于表示恒压源的替代符号如图2所示。2;然而,我们通常将使用图1的符号。1用于时变恒定的电压。

图1.独立电压源。图2.恒压源。

请记住,对于理想的独立电压来源,我们确切地知道电压差异;它必须是源符号旁边显示的值。我们还知道电压的极性 - 符号上的“+”和“ - ”标志告诉我们极性。但是,我们知道没有关于目前的来源!这有时往往会令人困惑,并且可以成为许多愚蠢错误的来源。即使是当前方向是未知的 - 我们要从整个电路的分析中确定(必要时必须了解电流的任何东西。

无论电流如何流过设备,理想电压源都提供了指定的电压。显然,理想的来源可以提供无限的力量;所有真实源只能为电路提供有限的电力。我们将讨论在以后的项目中建模非理想来源的方法

理想的独立电流源

理想的独立电流源维护指定的电流。理想独立源的电路符号如图3所示。注意,当前值在电路符号旁边列出,并且在源符号上提供源中的电流的方向 - 不需要假设目前的方向。由源提供的电流可以是时变或常数的。

保持电路符号上提供的电流不管终端的电压差异。即使是电压极性也未知,必须从整个电路的分析中确定(如有必要)。

图3.独立电流源。


重要观点

  • 无论电流如何流过设备,理想电压源都提供了指定的电压。显然,理想的来源可以提供无限的力量;所有真实源只能为电路提供有限的电力。我们将在以后的项目中讨论非理想来源。
  • 无论设备上的电压差如何,理想的电流源都提供指定的电流。理想的电流源类似理想的电源,提供无限的电源;所有真实源只能为电路提供有限的电力;与电压源一样,这是一个以后的项目的主题。

测试你的知识

  1. 五伏理想源连接到电路元件,如图所示。您认为元素,v和电流跨元素的电压是什么?(这个问题并不完全公平,因为确定v需要使用Kirchhoff的电压法,而不是在这个项目中展示。但是,猜测,基于你的肠道感觉。)问题1
  2. 如图所示,两个AMP理想源连接到电路元件。您认为元素,v和电流跨元素的电压是什么?(这个问题并不完全公平,自确定我需要使用Kirchhoff的现行法律,这在这个项目中没有提供。但是,猜测,基于你的肠道感觉。)问题2.
  3. 什么是当前,我,在下面的电路中?问题3.
  4. 以下电路中的电压V是多少?问题4.
  5. 3V理想电压源通过完美的导体连接。您认为会发生什么?如果我们将电压降低到0.01毫升,那么怎么办?
  6. 0.01AMP理想电流源连接到开路。您认为会发生什么?(注意:开路允许无电流流动。)

答案

  1. 电压为5V(源需要它在其端子上提供5V。(电路元件与电压源共享相同的终端,因此它在其端子上也有5V。)我们对当前的任何东西都没有任何了解。我们对源连接的电气组件不了解任何东西。
  2. 电流是2a(源需要它提供2a。(除电路元件外)都没有,所以2a也通过电路元件。)我们对电压的任何东西都不了解关于源连接的电气元件的了解。
  3. 关于电路元件,不够是确定电流的。理想的源可以提供任何电流。
  4. 关于电路元件以确定电压不够。
  5. 电压源要求完美导体上的电压差为3V。完美的导体不允许其上的任何电压差。电压源将提供无限电流,以试图在导体上产生电压差。降低电压不会改变此方案。
  6. 电流源要求0.01A流过开路,但打开电路不会允许任何电流。电流源将在开路电路上产生无限电压,试图通过开路强制电流。