Pašreizējais avots: ideāls un reāls

Pašreizējo avotu (IT) var uzskatīt par elektronisku ierīci, kas baro elektrisko strāvu ārējā shēmā, neatkarīgi no sprieguma uz ķēdes elementiem un uz tā pati.

IT atšķirīgais īpašums ir tā lielais (ideālā bezgalīgi lielais) iekšējā pretestība R_ārā . Kāpēc tas tā ir?

Iedomājieties, ka mēs gribam 100% no strāvas avota nodot slodzi. Tas ir enerģijas nodošana.

Lai piegādātu 100% no strāvas no avota līdz slodzei, ir nepieciešams sadalīt pretestību ķēdē tā, lai slodze saņemtu šo jaudu. Šo procesu sauc par pašreizējo sadalīšanu.

Pašreizējais vienmēr seko īsākajam ceļam, izvēloties sevimaršruts ar vismazāko pretestību. Tāpēc mūsu gadījumā mums ir jāorganizē avots un slodze tā, lai pirmais ir daudz izturīgāks nekā otrais.

Tas ir garantija, ka pašreizējā plūsma noavots līdz slodzei. Tāpēc šajā piemērā mēs izmantojam ideālu strāvas avotu ar bezgalīgu iekšējo pretestību. Tas nodrošina, ka pašreizējā plūsma no IT pa īsāko ceļu, tas ir, caur slodzi.

Tā kā R_ārā avots ir bezgalīgi liels, izejas strāva no tānemainīsies (neskatoties uz slodzes pretestības vērtības izmaiņām). Pašreizējais vienmēr mēdz plūst cauri IT bezgalīgajai pretestībai pret slodzi ar relatīvi zemu pretestību. Tas parāda ideāla avota strāvas signālu.

Ar IT bezgalīgi lielu iekšējo pretestību, jebkuras izmaiņas slodzes pretestības vērtībā neietekmē pašreizējā plūsmas lielumu ideālā avota ārējā shēmā.

Ķēdē dominē bezgalīgā pretestība, kas neļauj mainīt strāvu (neskatoties uz slodzes pretestības svārstībām).

Apskatīsim ķēdi ar ideālu strāvas avotu, kas parādīts zemāk.

Tā kā IT ir bezgalīga pretestība,strāva, kas plūst no avota, parasti atrod savu minimālās izturības veidu, kas ir 8Ω slodze. Visa strāva no strāvas avota (100 mA) plūst caur slodzes rezistoru 8Ω. Šis ideālais gadījums ir 100% energoefektivitātes piemērs.

Tagad apskatīsim shēmu ar reālu IT (kā parādīts zemāk).

Šis avots ir pretestība 10 MΩ, kasir pietiekami augsts, lai nodrošinātu pašreizējo ļoti tuvu 100 mA avota pilnīgai vērtībai, taču šajā gadījumā IT nedos 100% no tās jaudas.

Tas ir tādēļ, ka avota iekšējā pretestība uzņems daļu no strāvas, tādējādi radot zināmu noplūdi.

To var aprēķināt, izmantojot īpašu šķelšanos.

Avots rada 100 mA. Tad strāva tiek sadalīta starp 10 MΩ izejas un 8Ω slodzes pretestībām.

Vienkāršs aprēķins var noteikt, kura strāvas daļa plūst caur slodzes pretestību 8Ω

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

Lai gan fiziski ideāls strāvas avots neeksistē, tie kalpo kā paraugs būvniecības reālās to tuvu tiem, kas to īpašībām.

Praksē dažāda veidastrāvas avoti, dažādi shēmas risinājumi. Visvienkāršākā IT var būt sprieguma avota ķēde ar tam pieslēgtu rezistoru. Šo opciju sauc par pretestību.

Var būt ļoti labas kvalitātes avotsbalstīt uz tranzistoru. Ir arī lēts sērijas strāvas avots lauka efekta tranzistorā, kas ir tikai PT ar p-n krustojumu un vārtiem, kas savienoti ar avotu.