Източник на ток: идеален и реален

Отличителна характеристика на ИТ е неговата голяма (безкрайно голяма в идеалната) вътрешна съпротива R_вътр . Защо е така?

Представете си, че искаме да прехвърлим 100% от мощността източник на енергия към товара. Това е предаването на енергия.

За да се достави 100% от захранването от източника към товара, е необходимо да се разпредели съпротивлението в схемата, така че товарът да получи тази мощност. Този процес се нарича текущо разделяне.

Токът винаги следва най-краткия път, като избира маршрут с най-малко съпротивление. Ето защо в нашия случай трябва да организираме източника и натоварването по такъв начин, че първият да има много по-висока съпротива от втората.

Това е гаранция, че токът ще тече от източника до товара. Ето защо ние използваме в този пример идеален източник на ток, който има безкраен вътрешно съпротивление. Това гарантира, че токът преминава от ИТ по най-краткия път, т.е. през товара.

Тъй като R_вътр източникът е безкрайно голям, изходният ток от него няма да се промени (въпреки промяната в стойността на съпротивлението на натоварването). Токът винаги ще има тенденция да тече през безкрайното съпротивление на ИТ към натоварването, което има относително ниско съпротивление. Това показва схема на изходния ток на идеален източник.

При безкрайно голямо вътрешно съпротивление на ИТ, всяка промяна в стойността на съпротивлението на натоварването няма никакъв ефект върху големината на тока, протичащ във външната верига на идеалния източник.

Неустойчивата съпротива е доминираща в схемата и не позволява промяна на тока (въпреки колебанията в натоварването).

Нека да разгледаме веригата с идеален източник на ток, показан по-долу.

Тъй като ИТ има безкрайно съпротивление, токът, изтичащ от източника, има тенденция да намери своя начин на най-малко съпротивление, което е 8Омега натоварване. Цялото напрежение от източника на ток (100 mA) протича през резистора за натоварване 8Omega-. Този идеален случай е пример за 100% енергийна ефективност.

Сега нека разгледаме схемата с истински ИТ (както е показано по-долу).

Този източник има съпротивление 10 MΩ, което е достатъчно високо, за да осигури ток, близък до пълната стойност на източника от 100 mA, но в този случай ИТ няма да даде 100% от неговата мощност.

Това е така, защото вътрешното съпротивление на източника ще улови част от тока, което ще доведе до известно изтичане.

Тя може да бъде изчислена като се използва специфично разцепване.

Едно просто изчисление може да определи коя част от тока тече през съпротивлението на натоварване 8Ω

I = 100 mA -100 mA (8 × 10^-6 MoMega- / 10MOmega-) = 99.99mA.

Въпреки че физически идеалните източници на ток не съществуват, те служат като модел за изграждане на ИТ, близки до тях по отношение на техните характеристики.

На практика се използват различни видове източници на ток, които се различават в схемите на електрическите вериги. Най-простият ИТ може да бъде верига с източник на напрежение с резистор, свързан с него. Тази опция се нарича резистивна.