מקור כוח: אידיאלי ואמיתי

2024 מְחַבֵּר: Trinity Chesterton | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-02 00:32

מקור זרם (IT) יכול להיחשב כמכשיר אלקטרוני המספק זרם חשמלי למעגל חיצוני, ללא תלות במתח על רכיבי המעגל ובעצמו.

תכונה ייחודית של IT היא ההתנגדות הפנימית הגדולה שלו (אידיאלית גדולה לאין שיעור) R_{ext. למה זה?}

בוא נדמיין שאנחנו רוצים להעביר 100% מהכוח מאספקת החשמל לעומס. זוהי העברת אנרגיה.

כדי לספק 100% כוח מהמקור לעומס, יש צורך לחלק את ההתנגדות במעגל כך שהעומס יקבל את ההספק הזה. תהליך זה נקרא פיצול נוכחי.

Current תמיד לוקח את הנתיב הקצר ביותר, בוחר את המסלול עם הכי פחות התנגדות. לכן, במקרה שלנו, עלינו לארגן את המקור והטעינה באופן שלראשון תהיה התנגדות גבוהה בהרבה מהשני.

זה כדי להבטיח שזרם זורם מהמקור לעומס. זו הסיבה שאנו משתמשים בדוגמה זו במקור זרם אידיאלי בעל התנגדות פנימית אינסופית. זה מבטיח שזרם זורם מה-IT לאורך הנתיב הקצר ביותר, כלומר דרך העומס.

בגללR_{ext של המקור גדול לאין שיעור, זרם המוצא ממנו לא ישתנה (למרות השינוי בערך התנגדות העומס). הזרם תמיד נוטה לזרום דרך ההתנגדות האינסופית של ה-IT לעבר העומס עם התנגדות נמוכה יחסית. זה מציג את גרף זרם הפלט של מקור אידיאלי.}

עם התנגדות פנימית IT גדולה לאין שיעור, כל שינוי בערך התנגדות העומס אינו משפיע על כמות הזרם הזורם במעגל החיצוני של מקור אידיאלי.

ההתנגדות האינסופית דומיננטית במעגל ואינה מאפשרת לזרם להשתנות (למרות תנודות התנגדות העומס).

בוא נסתכל על מעגל מקור הזרם האידיאלי המוצג להלן.

מכיוון של-IT יש התנגדות אינסופית, הזרם הזורם מהמקור נוטה למצוא את נתיב ההתנגדות הקטן ביותר שלו, שהוא עומס של 8Ω. כל הזרם ממקור הזרם (100mA) זורם דרך הנגד המשיכה של 8Ω. המארז האידיאלי הזה הוא דוגמה ליעילות אנרגטית של 100%.

עכשיו בואו נסתכל על מעגל ה-IT האמיתי (כפי שמוצג להלן).

למקור זה התנגדות של 10 MΩ שהיא גבוהה מספיק כדי לספק זרם קרוב מאוד ל-100 mA המלא של המקור, אולם במקרה זה ה-IT לא יספק 100% מההספק שלו.

זה בגלל הפנימיהתנגדות המקור תיקח חלק מהזרם, וכתוצאה מכך כמות מסוימת של דליפה.

ניתן לחשב אותו באמצעות פיצול ספציפי.

מקור מספק 100 mA. זרם זה משותף לאחר מכן בין המקור של 10 MΩ לעומס 8Ω.

בחישוב פשוט, אתה יכול לקבוע איזה חלק מהזרם זורם דרך התנגדות העומס 8Ω

I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99.99mA.

למרות שמקורות זרם אידיאליים מבחינה פיזית אינם קיימים, הם משמשים מודל לבניית ITs אמיתיים הקרובים במאפיינים שלהם.

בפועל, נעשה שימוש בסוגים שונים של מקורות זרם, שונים בפתרונות המעגל. ה-IT הפשוט ביותר יכול להיות מעגל מקור מתח עם נגד המחובר אליו. אפשרות זו נקראת התנגדות.

ניתן לבנות מקור זרם באיכות טובה מאוד על טרנזיסטור. יש גם מקור זרם FET מסחרי זול, שהוא רק FET עם צומת p-n ושער המחובר למקור.