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电能介绍:电流源与电压源

2020年3月29日经过罗伯特·凯
本视频教程介绍了我们用来表示电能来源的两个电路元素。
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电气工程师通过设计电路来完成有用的任务,电路中的电压和电流由各种不同的元件控制、改变和利用。然而,这些电压和电流代表着活力:电路是能量系统,其中电压功能作为势能和电流类似于动能。我们将其融入电路的组件无法控制和利用电能,除非其他东西也是如此生成电能,这就是电路的原因电压源目前的来源。我们称之为这些元素来源因为它们为电路提供正常工作所需的电能。

电压源特性

电压源在两端产生电位差。当这两个端子连接到相互连接的元件组成的网络,形成一个连续的导电路径,电流就会流动。

简单的电路通常是由一个电压源连接几个元件组成。在这些情况下,源的负极被解释为零伏参考节点,因此连接到源的正极的节点的电压将等于源的值。

然而,重要的是要记住,电压源可以占据电网内的各种位置,因此,负端子不会总是在0 V.例如:

因此,电源的值并不总是表示正极的电压;相反,源的值指示区别表示电源负极和正极之间的电压。

单位

电压源的值是源的两个终端之间产生的电位差,因此,该值在伏特中报告。一个伏特等于每水库一个焦耳。因此,电压表示电荷的每个库仑的潜在能量的量。要实际术语,如果5 V源和10 V源连接到两个相同的电路,则10 V Source用两倍的能量推动电荷,因此将产生电流的两倍。

理想的电压源

当电压源符号出现在原理图中时,它表示I交易电压源。通过“理想”,我们的意思是由源产生的电压从未波动并且不受电路汲取的电流量的影响。实际电压源绝不是理想的。

理论与现实之间的这种差异通常对电路操作没有显着影响,因此可以忽略。但有时,我们需要引入额外的电路元件以考虑实际寿命电压源的非理想特性。

电流源特性

电流源在电路的一部分中建立指定的电流。电流源的值是由源产生的电流流的大小,并且符号包括箭头以指示电流的方向。


当您在电路图中看到当前源时,您知道连接到电流源的导电路径将具有当前流量等于源的值。如果此路径分为多个分支机构如下图所示,您需要执行电路分析以确定传送到每个分支的源电流的比例。


单位

在安培中报告了电流源的值。本机告诉我们电荷流过电路中的给定点的速率。如果我们衡量一个安培的电流,我们知道一个电荷的库仑每秒流过测量分支中的任何点。

理想电流源

一个理想电流源始终产生其确切的额定电流,并且不受它所连接的电路特性的影响。现实寿命的电流源,如现实寿命电压,是非理想的,并且必须由理想的源代表,与至少一个附加组件一起使用。

电压和电流源的例子

当我们分析和设计基本电路时,我们看到的电压源要比电流源频繁得多,因为电子系统通常由电池或稳压直流电源供电,而这两种电源都有电压源的功能。

我们通常不认为电流源是电路电能的主要供应商。它们通常是一种捕捉电路元件(如光敏二极管和晶体管)行为的手段。一个例外是光伏电池,它被建模为当前源(与少数其他组件结合),可以作为太阳能电路的主要能量来源。

结论

这篇关于电压和电流源的简短讨论已经给了你一些关于把电能引入电路的这两种基本方法的基本信息。在以后的视频教程中,我们将看看相关电源和独立电源之间的区别,以及交流电压源和直流电压源之间的关系。