理想电流源

出处:维库电子市场网时间:2023-07-14

    然后,理想电流源被称为“恒流源”,因为它提供独立于连接到其的负载的恒定稳态电流,产生由直线表示的 IV 特性。与电压源一样,电流源可以是独立的(理想的),也可以是依赖于电路中其他地方的电压或电流的(控制的),而电路中的电压或电流本身可以是恒定的或随时间变化的。

    理想的独立电流源通常用于解决电路定理以及包含实际有源元件的电路的电路分析技术。电流源简单的形式是与电压源串联的电阻器,产生从几毫安到数百安培的电流。请记住,当 R = 0 时,零值电流源是开路。
    电流源的概念是允许电流按箭头方向流动的两端元件。那么电流源的值 i,以安培 (A) 为单位,通常缩写为安培。网络周围的电流源和电压变量之间的物理关系由欧姆定律给出,因为这些电压和电流变量将具有指定值。
    将理想电流源的电压大小和极性指定为电流的函数可能很困难,尤其是在连接的电路中存在其他电压或电流源的情况下。那么我们可能知道电流源提供的电流,但不知道电流源两端的电压,除非给定电流源提供的功率,如 P = V*I。
    然而,如果电流源是电路中的源,则源两端电压的极性将更容易确定。然而,如果有多个电源,则端电压将取决于电源所连接的网络。
    将电流源连接在一起
    就像电压源一样,理想电流源也可以连接在一起以增加(或减少)可用电流。但对于如何串联或并联两个或多个具有不同值的独立电流源有一些规则。
    并联电流源    电流源并联

    并联两个或多个电流源相当于一个电流源,其总电流输出由各个源电流的代数加和给出。在此示例中,两个 5 安培电流源组合在一起产生 10 安培电流,即 I T  = I 1  + I 2。
    不同值的电流源可以并联在一起。例如,5 安培之一和 3 安培之一将组合起来提供 8 安培的单个电流源,因为表示电流源的箭头都指向同一方向。然后,当两个电流加在一起时,它们的连接被称为:并联辅助。
    虽然不是电路分析的实践,但并联反向连接使用以相反方向连接的电流源来形成单个电流源,其值是各个源的代数减法。    并联相反电流源

    并联反向电流源
    此处,由于两个电流源以相反方向连接(如箭头所示),因此两个电流会相互减去,因为两者为符合基尔霍夫电流定律 KCL 的循环电流提供闭环路径。例如,两个 5 安培的电流源将导致零输出,即 5A -5A = 0A。同样,如果两个电流的值不同,5A 和 3A,则输出将为较大电流减去较小电流的相减值。导致 I T为 5 – 3 = 2A。
    我们已经看到,理想电流源可以并联在一起形成并联辅助或并联反向电流源。电路分析中不允许或不是实践的是以串联组合方式连接理想电流源。
    串联电流源
    电流源不允许串联在一起,无论是相同值还是不同值的电流源。在此示例中,两个 5 安培的电流源串联在一起,但所得电流值是多少。它等于一个5安培的电源,还是等于两个电源相加,即10安培。然后串联电流源在电路分析中添加了一个未知因素,这是不好的。
    此外,电路分析技术不允许串联源的另一个原因是它们可能无法在同一方向提供相同的电流。对于理想电流源,不存在串联辅助电流或串联反向电流。
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