Source d'énergie : idéale et réelle

Source d'énergie : idéale et réelle
Source d'énergie : idéale et réelle
Anonim

Une source de courant (IT) peut être considérée comme un appareil électronique qui fournit un courant électrique à un circuit externe, indépendamment de la tension sur les éléments du circuit et sur lui-même.

Une propriété distinctive de l'informatique est sa grande (infiniment grande idéalement) résistance interne Rext. Pourquoi est-ce ?

Imaginons que nous voulons transférer 100 % de la puissance de l'alimentation vers la charge. C'est un transfert d'énergie.

Pour fournir 100 % de puissance de la source à la charge, il est nécessaire de répartir la résistance dans le circuit afin que la charge reçoive cette puissance. Ce processus est appelé fractionnement actuel.

Le courant emprunte toujours le chemin le plus court, en choisissant celui qui présente le moins de résistance. Par conséquent, dans notre cas, nous devons organiser la source et la charge de manière à ce que la première ait une résistance beaucoup plus élevée que la seconde.

Ceci permet de s'assurer que le courant circule de la source à la charge. C'est pourquoi nous utilisons dans cet exemple une source de courant idéale qui a une résistance interne infinie. Cela garantit que le courant circule depuis l'IT le long du chemin le plus court, c'est-à-dire à travers la charge.

Parce queRext de la source est infiniment grand, le courant de sortie de celle-ci ne changera pas (malgré le changement de la valeur de la résistance de charge). Le courant aura toujours tendance à traverser la résistance infinie de l'IT vers la charge avec une résistance relativement faible. Cela montre le graphique du courant de sortie d'une source idéale.

source actuelle
source actuelle

Avec une résistance interne IT infiniment grande, toute modification de la valeur de résistance de charge n'a aucun effet sur la quantité de courant circulant dans le circuit externe d'une source idéale.

La résistance infinie est dominante dans le circuit et ne permet pas au courant de changer (malgré les fluctuations de la résistance de charge).

Regardons le circuit de source de courant idéal illustré ci-dessous.

Source de courant FET
Source de courant FET

Parce que IT a une résistance infinie, le courant provenant de la source a tendance à trouver son chemin de moindre résistance, qui est une charge de 8Ω. Tout le courant provenant de la source de courant (100 mA) traverse la résistance de rappel de 8 Ω. Ce cas idéal est un exemple d'efficacité énergétique à 100 %.

Regardons maintenant le vrai circuit informatique (comme illustré ci-dessous).

types de sources de courant
types de sources de courant

Cette source a une résistance de 10 MΩ qui est suffisamment élevée pour fournir un courant très proche des 100 mA pleins de la source, cependant dans ce cas l'IT ne délivrera pas 100% de sa puissance.

C'est parce que lela résistance de la source prendra une partie du courant, ce qui entraînera une certaine quantité de fuite.

Il peut être calculé en utilisant une répartition spécifique.

La source délivre 100 mA. Ce courant est alors partagé entre la source 10 MΩ et la charge 8Ω.

Avec un simple calcul, vous pouvez déterminer quelle partie du courant traverse la résistance de charge 8Ω

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

Bien qu'il n'existe pas de sources de courant physiquement idéales, elles servent de modèle pour construire de véritables TI proches dans leurs caractéristiques.

En pratique, différents types de sources de courant sont utilisés, différant par les solutions de circuit. L'IT le plus simple peut être un circuit source de tension auquel est connectée une résistance. Cette option est appelée résistive.

Une source de courant de très bonne qualité peut être construite sur un transistor. Il existe également une source de courant FET commerciale bon marché, qui est juste un FET avec une jonction p-n et une porte connectée à la source.

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