Strāvas avots: ideāls un reāls

Strāvas avots: ideāls un reāls
Strāvas avots: ideāls un reāls
Anonim

Strāvas avotu (IT) var uzskatīt par elektronisku ierīci, kas piegādā elektrisko strāvu ārējai ķēdei neatkarīgi no ķēdes elementu un paša sprieguma.

IT atšķirīga īpašība ir tā lielā (ideālā gadījumā bezgalīgi liela) iekšējā pretestība Rext. Kāpēc tā?

Iedomāsimies, ka vēlamies 100% no barošanas avota pārnest uz slodzi. Tā ir enerģijas nodošana.

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

Strāva vienmēr iet pa īsāko ceļu, izvēloties maršrutu ar vismazāko pretestību. Tāpēc mūsu gadījumā avots un slodze ir jāorganizē tā, lai pirmajam būtu daudz lielāka pretestība nekā otrajam.

Tas ir paredzēts, lai nodrošinātu, ka strāva plūst no avota uz slodzi. Tāpēc šajā piemērā mēs izmantojam ideālu strāvas avotu, kam ir bezgalīga iekšējā pretestība. Tas nodrošina, ka strāva no IT plūst pa īsāko ceļu, t.i., caur slodzi.

JoAvota Rext ir bezgalīgi liels, izejas strāva no tā nemainīsies (neskatoties uz slodzes pretestības vērtības izmaiņām). Strāvai vienmēr būs tendence plūst caur bezgalīgo IT pretestību pret slodzi ar salīdzinoši zemu pretestību. Tas parāda ideāla avota izejas strāvas grafiku.

pašreizējais avots
pašreizējais avots

Ar bezgalīgi lielu IT iekšējo pretestību jebkuras izmaiņas slodzes pretestības vērtībā neietekmē strāvas daudzumu, kas plūst ideāla avota ārējā ķēdē.

Bezgalīga pretestība ir dominējošā ķēdē un neļauj strāvai mainīties (neskatoties uz slodzes pretestības svārstībām).

Apskatīsim ideālo strāvas avota ķēdi, kas parādīta zemāk.

FET strāvas avots
FET strāvas avots

Tā kā IT ir bezgalīga pretestība, strāvai, kas plūst no avota, ir tendence atrast vismazākās pretestības ceļu, kas ir 8Ω slodze. Visa strāva no strāvas avota (100mA) plūst caur 8Ω pievilkšanas rezistoru. Šis ideālais gadījums ir 100% energoefektivitātes piemērs.

Tagad apskatīsim īsto IT shēmu (kā parādīts zemāk).

strāvas avotu veidi
strāvas avotu veidi

Šim avotam ir 10 MΩ pretestība, kas ir pietiekami augsta, lai nodrošinātu strāvu, kas ir ļoti tuvu avota 100 mA, tomēr šajā gadījumā IT nenodrošinās 100% no savas jaudas.

Tas ir tāpēc, ka iekšējāavota pretestība aizņems daļu strāvas, kā rezultātā radīsies noteikta noplūde.

To var aprēķināt, izmantojot noteiktu sadalījumu.

Avots nodrošina 100 mA. Pēc tam šī strāva tiek sadalīta starp 10 MΩ avotu un 8Ω slodzi.

Ar vienkāršu aprēķinu jūs varat noteikt, kāda strāvas daļa plūst caur slodzes pretestību 8Ω

I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99,99mA.

Lai gan fiziski ideāli strāvas avoti neeksistē, tie kalpo kā paraugs reālu IT veidošanai, kas pēc to īpašībām ir tuvu.

Praksē tiek izmantoti dažāda veida strāvas avoti, kas atšķiras ķēdes risinājumos. Vienkāršākā IT var būt sprieguma avota ķēde ar tai pievienotu rezistoru. Šo opciju sauc par rezistīvu.

Uz tranzistora var uzbūvēt ļoti labas kvalitātes strāvas avotu. Ir arī lēts komerciāls FET strāvas avots, kas ir tikai FET ar p-n savienojumu un vārtiem, kas savienoti ar avotu.

Ieteicams: