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理想電流源

出處:維庫電子市場網(wǎng) 發(fā)布于:2023-07-14 16:53:24 | 19728 次閱讀

    然后,理想電流源被稱為“恒流源”,因為它提供獨立于連接到其的負載的恒定穩(wěn)態(tài)電流,產(chǎn)生由直線表示的 IV 特性。與電壓源一樣,電流源可以是獨立的(理想的),也可以是依賴于電路中其他地方的電壓或電流的(控制的),而電路中的電壓或電流本身可以是恒定的或隨時間變化的。

    理想的獨立電流源通常用于解決電路定理以及包含實際有源元件的電路的電路分析技術(shù)。電流源最簡單的形式是與電壓源串聯(lián)的電阻器,產(chǎn)生從幾毫安到數(shù)百安培的電流。請記住,當 R = 0 時,零值電流源是開路。
    電流源的概念是允許電流按箭頭方向流動的兩端元件。那么電流源的值 i,以安培 (A) 為單位,通??s寫為安培。網(wǎng)絡(luò)周圍的電流源和電壓變量之間的物理關(guān)系由歐姆定律給出,因為這些電壓和電流變量將具有指定值。
    將理想電流源的電壓大小和極性指定為電流的函數(shù)可能很困難,尤其是在連接的電路中存在其他電壓或電流源的情況下。那么我們可能知道電流源提供的電流,但不知道電流源兩端的電壓,除非給定電流源提供的功率,如 P = V*I。
    然而,如果電流源是電路中的唯一源,則源兩端電壓的極性將更容易確定。然而,如果有多個電源,則端電壓將取決于電源所連接的網(wǎng)絡(luò)。
    將電流源連接在一起
    就像電壓源一樣,理想電流源也可以連接在一起以增加(或減少)可用電流。但對于如何串聯(lián)或并聯(lián)兩個或多個具有不同值的獨立電流源有一些規(guī)則。
    并聯(lián)電流源    電流源并聯(lián)

    并聯(lián)兩個或多個電流源相當于一個電流源,其總電流輸出由各個源電流的代數(shù)加和給出。在此示例中,兩個 5 安培電流源組合在一起產(chǎn)生 10 安培電流,即 I T  = I 1  + I 2。
    不同值的電流源可以并聯(lián)在一起。例如,5 安培之一和 3 安培之一將組合起來提供 8 安培的單個電流源,因為表示電流源的箭頭都指向同一方向。然后,當兩個電流加在一起時,它們的連接被稱為:并聯(lián)輔助。
    雖然不是電路分析的最佳實踐,但并聯(lián)反向連接使用以相反方向連接的電流源來形成單個電流源,其值是各個源的代數(shù)減法。    并聯(lián)相反電流源

    并聯(lián)反向電流源
    此處,由于兩個電流源以相反方向連接(如箭頭所示),因此兩個電流會相互減去,因為兩者為符合基爾霍夫電流定律 KCL 的循環(huán)電流提供閉環(huán)路徑。例如,兩個 5 安培的電流源將導致零輸出,即 5A -5A = 0A。同樣,如果兩個電流的值不同,5A 和 3A,則輸出將為較大電流減去較小電流的相減值。導致 I T為 5 – 3 = 2A。
    我們已經(jīng)看到,理想電流源可以并聯(lián)在一起形成并聯(lián)輔助或并聯(lián)反向電流源。電路分析中不允許或不是最佳實踐的是以串聯(lián)組合方式連接理想電流源。
    串聯(lián)電流源
    電流源不允許串聯(lián)在一起,無論是相同值還是不同值的電流源。在此示例中,兩個 5 安培的電流源串聯(lián)在一起,但所得電流值是多少。它等于一個5安培的電源,還是等于兩個電源相加,即10安培。然后串聯(lián)電流源在電路分析中添加了一個未知因素,這是不好的。
    此外,電路分析技術(shù)不允許串聯(lián)源的另一個原因是它們可能無法在同一方向提供相同的電流。對于理想電流源,不存在串聯(lián)輔助電流或串聯(lián)反向電流。
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