Qual é o sentido de uma fonte atual?

^{simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab}

ESTÁ BEM. Foi-me dito que a corrente que flui para a fonte atual (ou seja, para trás da flecha) é a mesma que a corrente que sai da fonte atual (ou seja, para fora da cabeça da flecha).

Se for esse o caso, por que é uma "fonte" atual? Não está fornecendo corrente extra!

Sei que essa é uma pergunta bastante elementar, mas não encontrei uma boa resposta em outro lugar.

Obrigado.

A corrente em qualquer dispositivo de 2 terminais é sempre a mesma, não há como um dispositivo de 2 terminais fornecer corrente "extra". Você não pode ter 0A dentro e 4A fora.

O que ela faz é forçar a corrente a ser o valor fornecido, independentemente da impedância que a atravessa. (Portanto, como você não pode colocar em circuito aberto uma fonte de corrente ideal, a tensão chegaria ao infinito.)

Portanto, um resistor por si só não tem corrente através dele. Conecte-o a uma fonte de corrente ideal e você obterá (por exemplo, a fonte de corrente) 1A através dela, independentemente do valor do resistor.

Uma fonte de corrente é uma fonte de tensão que - em circunstâncias ideais - cria a tensão necessária para que a corrente especificada flua. Pense nisso como uma fonte de alimentação com tensão ajustável e uma fada observando a corrente e ajustando a tensão rapidamente para preservar a corrente constante.

Uma fonte de corrente ideal supriria a tensão necessária em qualquer caso, portanto, uma com terminais abertos produziria milhões de Volts para criar um arco no ar - é claro que isso raramente acontece com fontes de corrente reais.

Uma fonte de corrente não é um elemento de circuito único, mas uma aproximação suficientemente próxima pode ser feita a partir de elementos de circuito comuns. Tais fontes de corrente são frequentemente usadas para acionar LEDs e lasers em que pequenas diferenças na tensão levariam a LEDs fracos ou queimados, mas um resistor limitador de corrente que dissipa metade da energia também não seria aceitável.

As fontes atuais também podem ser pensadas como o oposto das baterias ideais, também conhecidas como fontes de tensão. Uma fonte de tensão ideal mantém a tensão constante em seus terminais; uma fonte de corrente mantém a corrente constante em seus terminais, a corrente que flui através de si mesma constante.

Fontes de tensão "como" seus terminais se abrem - nenhuma corrente flui, nenhuma energia é emitida. Eles "odeiam" ficar em curto-circuito - o que resulta em corrente infinita e fios fundidos pelo menos.

Pelo contrário, as fontes atuais "gostam" de seus terminais em curto. Então, apenas uma pequena tensão é necessária para acionar a corrente especificada. Mas eles "odeiam" ficar em aberto; eles emitem tensões enormes para tentar empurrar a corrente.

Bem .... é uma fonte no sentido de que ele trabalhará para manter a corrente constante em seu circuito. A tensão na fonte se ajustará ao necessário no circuito para permitir que a corrente constante flua.

Uma fonte de corrente regula a corrente que flui através de si mesma, ajustando a tensão entre si. Regular uma corrente pode significar criá-la se ela não existir (e é por isso que as fontes de corrente não devem estar em um circuito aberto, pois elas tentam forçar uma aumentando sua tensão até que ela seja atingida no máximo ou que rompa o ar). É normal que a mesma corrente entre e saia, já que a corrente passa por ela - a fonte está em série com essa ramificação do circuito.

As fontes de corrente podem ser usadas para criar uma corrente ou para garantir que a corrente nessa ramificação do circuito esteja com um valor conhecido. Quando você pensa sobre isso, um resistor simples com uma fonte de tensão pode ser uma fonte de corrente - uma não particularmente eficiente ou compatível / robusta, mas ainda é. Se uma fonte de corrente é usada para criar uma corrente, essa corrente pode ser injetada em outras ramificações à medida que as correntes se somam em cada nó do circuito.

A voltagem é geralmente usada para transportar informações, mas as fontes de corrente estão por toda parte. De polarização a LEDs de acionamento.

Agradável questão, David ... É mais cedo sobre a natureza de um amplificador de corrente - fonte de corrente de corrente controlado (CCCS) ou um espelho atual ampliação , que a fonte de corrente 2-terminal simples.

Portanto, é possível obter uma corrente de saída maior que a corrente de entrada, mas somente se houver um terceiro terminal (como nos sumidouros e fontes de corrente na figura abaixo). Em cada uma dessas configurações, existem dois loops de corrente específicos, enquanto na configuração de um loop comum de 2 terminais existe apenas um loop comum. Veja esta história do Wikilivros sobre a idéia básica por trás do simples espelho atual.

As fontes elétricas comuns de 2 terminais (1 porta) são realmente dispositivos de 2 portas. Suas portas de entrada não são elétricas e as portas de saída são elétricas (produzindo corrente ou tensão). A quantidade de saída de uma fonte de corrente é um tipo de quantidade de fluxo (fluxo ou corrente elétrica) "movendo-se" ao longo do loop ... e, é claro, o fluxo é o mesmo ao longo do loop comum. A quantidade de saída de uma fonte de tensão é um tipo de quantidade semelhante à pressão ("pressão" ou tensão elétrica) aplicada em todas as cargas conectadas em paralelo à fonte de tensão ... e, é claro, a pressão é a mesma em toda os terminais de carga comuns ...

É a simetria da fonte de tensão. Idealmente, tem impedância infinita, enquanto a fonte de tensão tem zero. (A impedância de um elemento en é a razão entre a mudança de tensão e a mudança de corrente no mesmo passo.) No universo paralelo do reino da fonte de corrente, a corrente da bateria é constante e, no armazenamento, seus polos ficam em curto-circuito. É assim que permanece no nível de potência zero. Ter corrente constante sem pressão de tensão não sacrifica energia, é a inércia do movimento do elétron. É claro que, na prática, haveria alguma resistência do fio, alguma energia teria sido gasta para acompanhar a tendência de desaceleração do movimento, uma pequena quantidade de tensão seria gerada. Da mesma forma, a bateria normal, a corrente de fuga no ar.

A fonte de corrente constante pode ser realizada com componentes ativos (transistores). Você pode precisar lidar com componentes de impedância muito baixa mais facilmente por causa de sua simetria. Pense nos LEDs. Com os cvs, para manter a potência constante, você precisa de um resistor limitador de corrente. Com os ccs, a tensão é devida à natureza de um LED específico, sem necessidade de nenhum componente extra; portanto, a energia é controlada com apenas um parâmetro.

De fato, a fonte atual existe na natureza de alguma forma. Mas não constante em qualquer lugar que a bateria possa, então você a vê como uma função variável de alguma coisa. Se você examinar a corrente em uma bobina, poderá ver que, por fatias infinitesimais de tempo, ela atua como um valor diferente de fonte de corrente constante para cada fatia de tempo, sendo uma função do tempo, devido à sua capacidade de energia muito limitada.

Em termos do que uma fonte de corrente constante faz, um antigo uso tradicional era para os "interfones" ao estilo de microfones de carbono, como era usado pelos operadores de câmeras de TV para se comunicar com a sala de controle. Basicamente, haveria um único par de fios passando por todas as câmeras e pelas posições da sala de controle, com fios paralelos. Os operadores (câmera e sala de controle) se conectariam com um fone de ouvido contendo microfone de carbono e fone de ouvido dinâmico (eletromagnético), conectados em paralelo. Algumas configurações incorporaram um pequeno transformador em cada estação para que a corrente do microfone "contornasse" a corrente do fone de ouvido para essa estação.

O par de fios seria conectado (na sala de controle) a algo semelhante a uma fonte de corrente constante. As versões mais antigas eram uma bateria grande e um resistor, ou, se um pouco mais extravagante, um grande indutor. Mas isso foi substituído, quando se tornou disponível, por uma fonte bruta de corrente constante (que proporcionava um som muito melhor).

Essa configuração funcionou muito bem (principalmente com o fornecimento de corrente constante). Qualquer pessoa falando em um microfone pode ser ouvida por todos, e os fones de ouvido (dentro do razoável) podem ser conectados e desconectados sem perturbar seriamente o "equilíbrio" do sistema. E isso exigia apenas um único par de fios.