如果电路仅具有电流源而没有电压源,那么从哪里来为电路供电?


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在此处输入图片说明

例如,该电路的电流源会改变其两端的电压以满足一定的电流。

但是哪里有电压源可以做到这一点,甚至有Vx的电压。即使没有电源,该电路又如何工作?

我在这里看过:电流源还是电压源吗?

试图了解电流源和电压源之间的区别,但没有任何帮助回答这个问题。

在这种情况下,电流源可以用作电源吗?

谢谢


想想太阳能电池,电流是由入射光产生的,没有电压源。
sstobbe

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您自己说过:“电流源会改变其两端的电压以满足一定的电流”。就是这样-电流是恒定的,受电流源的驱动,电压只需升高到足以满足要求即可。
TimWescott

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另外,电压源怎么可能产生任何电流?毕竟,它必须单独产生电压,仅此而已!(错误的“电压源”实际上是指可变电流的恒定电压。)
wbeaty

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“电流源”和“电压源”并不表示它们在锡上所说的内容,它们是为更方便起见而缩写的形式(为方便起见):“有调节力的源(试图保持恒定电流)”和“调节以(保持)恒定电压”。
Ben Voigt

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如果电路仅具有电压源而没有电流源,则电流从何处供应电路?
uglyoldbob

Answers:


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理想电流源将产生允许其传递其指定电流所需的任何电压。

理想电压源在提供其指定电压时将提供电路其余部分所需的任何电流。

实际电流和电压源将限制它们可以提供的电压(对于电流源)或电流(对于电压源)。


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我希望我在学生时代能有这么简单准确的解释。我花了很多时间试图弄清当前的来源,而老师却从未设法以一种很好的方式来解释它。好答案!
蒂姆(Tim)

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...而且我希望您现在很清楚-从物理上讲-没有像电流源这样的东西(它可以“提供”电压)。所有此类设备都包含一个电压源-如果我们将其称为“电压源”或“电流源”,则仅取决于源电阻(静态或外部控制)。
LvW

1
@LvW:从物理上讲,我想说范德格拉夫发电机更接近于电流源而不是电压源。
hmakholm在莫妮卡(Monica)

Henning-我对此不太确定-但是该主题值得更详细的讨论(在此位置不可能)。
LvW

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这些是理想化的元素。实际上,电压源和电流源都不存在。现实中有发电机和原电池等。

您可以将原电池建模为

  • 内部电阻串联的电压源

  • 内部电阻并联的电流源

当然,您总是可以向模型中添加更多内容,但是这两个选项是最小的。如果您以正确的方式降低内部电阻的连接,那么您就不再在谈论现实世界,而是在谈论建模。

这就是这些电路课程和实践的内容。学习了解建模。因此,您可以构建和理解现实世界元素的模型。


我认为您现在可以轻松了解如何使用R2,以及以后可以将当前源和R1转换成什么。


那么-具有并联电阻的原电池的行为就像电流源一样?你是这个意思吗?我有一些严重的疑问(尽管有14分)。
LvW

因为你在想错。原电池的行为类似于带有并联电阻器的电流源。不是你说的
Janka

Janka-没有电阻,原电池是电压源吗?我想您会同意-是的!现在,有了一个并联电阻,将有一个电流流过该电阻-但是,并联组合上的电压保持恒定,不是吗?那么-当前来源在哪里?你能回答这个吗?恐怕您正在考虑IDEAL电流源的理论模型,该模型通过一个并联电阻器变成真实的电流源。
LvW

原电池具有内部电阻。没有它,模型是不完整的。如果您假设内部电阻为零,那您就自欺欺人。具有并联电阻的理想电流源等效于具有串联电阻的理想电压源。
Janka '18

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Janka,您相信维基百科吗?摘录:“原电池或伏打电池是一种电化学电池,它是从电池内部发生的自发氧化还原反应中获取电能的。伏打是伏打电池的发明者,也是第一个电池。 ,“电池”一词已包含单个原电池,但一个电池适当地由多个电池组成。那是肯定的!
LvW

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电流源确实必须具有电压源。但是,由于电流源旨在提供固定量的电流,因此我们可以忽略其内部工作原理,而只专注于其目的:成为电流源。

如果您考虑一下,我们会非常重视各种来源,并且效果很好。如果我们不能做到这一点,则电路中的电压源将必须包括所有允许其输出特定电压的组件。如果将其插入墙壁,则必须包含一个电路,该电路一直通过变压器返回,并与电源相距数英里。


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恒定电流(CC)源具有自己的DC源,或者需要提供一个。

您可以购买DC-DC CC稳压器或AC供电CC电源。

AC供电的CC电源将具有AC-DC电源输入和DC-DC CC调节器输出。

这是一个非常基本的DC-DC降压CC稳压器,用于驱动某些LED。

在此处输入图片说明

电流流过R 置位电阻器。该芯片测量R 两端的电压,以监视电流。

在此处输入图片说明

如果电流不足,则内部PWM信号将增加SW(开关)输入的占空比,从而增加流入SW的电流。反之亦然。

当占空比达到最大值(最大额定电流)时,CC源实质上成为电压源。

这是与负载有关的事情。当CC达到最大电压或最大电流时,它就是一个电压源。

例如,如果这些被驱动的LED的正向电压大于输入电压,则达到最大电压。

如果负载是电阻性负载,其消耗的电流可能超过CC电源提供的电流,则将达到最大电流。


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“当前来源”只是一个(有点误导)的名称。实际上,通常的欧姆定律照常工作,也就是说,存在一定的电压,一定的电阻,因此也有一定的电流。它是不是像有一些神奇,不知怎的,产生电流凭空。

您可以想象一个真实的电流源(与理想的版本相对,我们不在乎它的内部)是一个常规的电压源(110V / 220V AC),将其转换为一些内部直流电压,然后进行一些漂亮的转换这种调节会改变它为客户电路提供的直流电压,从而在实际电流太低或太高时增加/减小。通过改变电压,电流也根据负载而改变。这样,尽管具有快速变化/适应的电压,但是实际电流源仍然仅仅是电压源,并且其实现显然比标准电压源复杂得多。

当前资源Wikipedia页面列出了使用晶体管,运算放大器或其他有源组件的许多不同的实现。


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您公开的案例是一个理想化的元素。因此,您可以使用该模型与其他模型进行计算。

在这种情况下,电流源可以用作电源吗?

如果您查看基于电流模式DC-DC转换器的稳压器,请确认它实际上具有两个控制环路:

  1. “内部”环路根据外部环路的要求调节输出电流。
  2. 外部回路又“询问”所需的电流,因此输出与所需电压匹配。

因此,可以有效地将整个稳压器视为可控电流源,提供所需的电流,以使输出电压成为所需的电流。


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将电流源视为以某种方式输出几乎恒定电流的能源。实际上,它通常是由可测量电流并试图使其稳定的电子组件构成的,但粗略地讲,您可以使用一个百万伏特电池和一个兆欧电阻串联来制造一个。无论您连接到哪个放大器,它都将提供接近一安培的电流!

要测量电流源,您将使用电流表将端子(几乎)短路。内部电压未指定,尝试以开路方式进行测量可能会很危险。

相反,要测量电压源,您将使用不消耗(几乎)不消耗电流的高电阻表。它所能提供的电流是不确定的,试图测量短路可能会很危险。


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电流是电荷的流动。在金属导体中,我们知道电子在各个方向上随机运动。您需要完整的电路和电势差才能使它们(平均)朝电池的正极移动。

无电位差=无电流


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电流源是理想化的组件,它使电荷以某种方式移动-不管是一些聪明的电路,产生电势差还是某种能量,促使电子朝特定方向流动,都没有关系。
阿沃

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不是像其他专家那样的专家,而是只是想在看到电路图中的电流源时添加一个,就不能假设其两端的电压为零。它有一些电压,可能在问题开始时对您来说是未知的,但您可以在基尔霍夫定律的帮助下找到它。

另一个想法是,电流源不是像电池那样的简单设备,因此在该图片的后面,有一个相当复杂的元素会产生电流。正如彼得在回答中所说的那样,它将根据其余电路的电阻来调整其两端的电压,以便产生“标定”产生的电流。因此,1安培的电流源两端的电压更高,电路其余部分的电阻为200欧姆,而电阻为100欧姆。(关于如何获得此电压,您可以想象一个电流源是一个复杂的设备,而不是像电池这样的简单设备,它可以根据需要调整自己的电压以获得给定电路所面临的正确电流。 )

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