Էլեկտրաէներգիայի աղբյուր՝ իդեալական և իրական

Էլեկտրաէներգիայի աղբյուր՝ իդեալական և իրական
Էլեկտրաէներգիայի աղբյուր՝ իդեալական և իրական
Anonim

Հոսանքի աղբյուրը (ՏՏ) կարելի է համարել որպես էլեկտրոնային սարք, որը էլեկտրական հոսանք է մատակարարում արտաքին միացումին՝ անկախ շղթայի տարրերի և իր վրա լարումից:

ՏՏ-ի տարբերակիչ հատկությունը նրա մեծ (իդեալական առումով անսահման մեծ) ներքին դիմադրությունն է Rext: Ինչու՞ է դա:

Պատկերացնենք, որ մենք ցանկանում ենք հոսանքի 100%-ը փոխանցել սնուցման աղբյուրից բեռին։ Դա էներգիայի փոխանցում է։

Աղբյուրից 100% հզորություն բեռին հասցնելու համար անհրաժեշտ է բաշխել դիմադրությունը շղթայում այնպես, որ բեռը ստանա այս հզորությունը: Այս գործընթացը կոչվում է ընթացիկ բաժանում:

Հոսանքը միշտ գնում է ամենակարճ ճանապարհով՝ ընտրելով նվազագույն դիմադրություն ունեցող երթուղին: Ուստի մեր դեպքում պետք է աղբյուրը և բեռնումը կազմակերպել այնպես, որ առաջինը շատ ավելի բարձր դիմադրություն ունենա, քան երկրորդը։

Սա ապահովում է, որ հոսանքն աղբյուրից հոսում է դեպի բեռ: Ահա թե ինչու մենք այս օրինակում օգտագործում ենք իդեալական հոսանքի աղբյուր, որն ունի անսահման ներքին դիմադրություն: Սա ապահովում է, որ հոսանքի հոսքը ՏՏ-ից ամենակարճ ճանապարհով, այսինքն՝ բեռի միջով:

ՈրովհետևԱղբյուրի Rext-ն անսահման մեծ է, դրանից ելքային հոսանքը չի փոխվի (չնայած բեռնվածքի դիմադրության արժեքի փոփոխությանը): Հոսանքը միշտ հակված է հոսելու ՏՏ-ի անսահման դիմադրության միջով դեպի համեմատաբար ցածր դիմադրություն ունեցող բեռը: Սա ցույց է տալիս իդեալական աղբյուրի ելքային ընթացիկ գրաֆիկը:

ընթացիկ աղբյուր
ընթացիկ աղբյուր

ՏՏ-ի անսահման մեծ ներքին դիմադրության դեպքում բեռի դիմադրության արժեքի ցանկացած փոփոխություն չի ազդում իդեալական աղբյուրի արտաքին շղթայում հոսող հոսանքի քանակի վրա:

Անսահման դիմադրությունը գերիշխող է շղթայում և թույլ չի տալիս հոսանքի փոփոխությունը (չնայած բեռնվածքի դիմադրության տատանումներին):

Եկեք նայենք ստորև ներկայացված իդեալական հոսանքի աղբյուրի միացմանը:

FET ընթացիկ աղբյուր
FET ընթացիկ աղբյուր

Քանի որ ՏՏ-ն ունի անսահման դիմադրություն, աղբյուրից հոսող հոսանքը ձգտում է գտնել իր նվազագույն դիմադրության ուղին, որը 8Ω բեռ է: Ընթացիկ աղբյուրից (100 մԱ) ամբողջ հոսանքը հոսում է 8Ω ձգվող դիմադրության միջով: Այս իդեալական դեպքը 100% էներգաարդյունավետության օրինակ է։

Այժմ եկեք նայենք իրական ՏՏ շրջանին (ինչպես ցույց է տրված ստորև):

ընթացիկ աղբյուրների տեսակները
ընթացիկ աղբյուրների տեսակները

Այս աղբյուրն ունի 10 MΩ դիմադրություն, որը բավական բարձր է աղբյուրի լրիվ 100 մԱ-ին շատ մոտ հոսանք ապահովելու համար, սակայն այս դեպքում ՏՏ-ն չի տրամադրի իր հզորության 100%-ը:

Սա այն պատճառով, որ ներքինաղբյուրի դիմադրությունը կվերցնի հոսանքի մի մասը, ինչը կհանգեցնի որոշակի քանակությամբ արտահոսքի:

Այն կարելի է հաշվարկել՝ օգտագործելով որոշակի բաժանում:

Աղբյուրը մատակարարում է 100 մԱ: Այնուհետև այս հոսանքը բաժանվում է 10 MΩ աղբյուրի և 8Ω բեռի միջև:

Պարզ հաշվարկով կարող եք որոշել, թե հոսանքի որ մասն է անցնում բեռնվածքի դիմադրության միջով 8Ω

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

Չնայած ֆիզիկապես իդեալական հոսանքի աղբյուրներ գոյություն չունեն, դրանք ծառայում են որպես մոդել կառուցելու իրական ՏՏ, որոնք մոտ են իրենց բնութագրերով:

Գործնականում օգտագործվում են տարբեր տեսակի հոսանքի աղբյուրներ, որոնք տարբերվում են միացումային լուծումներով: Ամենապարզ ՏՏ-ը կարող է լինել լարման աղբյուրի միացում, որի հետ միացված է դիմադրություն: Այս տարբերակը կոչվում է դիմադրողական։

Շատ լավ որակի հոսանքի աղբյուր կարելի է կառուցել տրանզիստորի վրա: Գոյություն ունի նաև էժան առևտրային FET ընթացիկ աղբյուր, որն ընդամենը FET է p-n հանգույցով և աղբյուրին միացված դարպասով:

Խորհուրդ ենք տալիս: