Se um circuito tiver apenas uma fonte de corrente e nenhuma fonte de tensão, de onde vem a tensão para fornecer o circuito?

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Por exemplo, neste circuito, uma fonte de corrente alteraria a tensão através dele para atender a uma determinada corrente.

Mas onde há uma fonte de tensão para fazer isso ou mesmo uma tensão em Vx. Como esse circuito está funcionando sem sequer ter uma fonte de tensão?

Eu olhei aqui: A fonte de corrente também é uma fonte de tensão?

Tentar entender a diferença entre o que é uma fonte de corrente e uma fonte de tensão, mas nada ajudou a responder a essa pergunta.

Nesse caso, a fonte de corrente poderia atuar como uma fonte de tensão?

obrigado

fred
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Pense em uma célula solar, a corrente é gerada a partir da luz recebida, não há fonte de tensão.
Sstobbe 18/10/19
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Você mesmo disse: "Uma fonte de corrente alteraria a tensão através dela para encontrar uma certa corrente". É isso aí - a corrente é constante, forçada pela fonte de corrente, e a tensão precisa subir o suficiente para satisfazer isso.
Timwescott
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Além disso, como uma fonte de tensão pode criar correntes? Afinal, ele tem que produzir voltagem sozinho e nada mais! (Errado, "fonte de tensão" na verdade significa tensão constante com corrente variável.)
wbeaty
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"fonte de corrente" e "fonte de tensão" não significam o que dizem na lata, são formas encurtadas (por conveniência) das descrições mais precisas: "fonte com regulação para (tentar) manter corrente constante" e "fonte com regulamento para (tentar) manter a tensão constante ".
Ben Voigt
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Se um circuito tiver apenas uma fonte de tensão e nenhuma fonte de corrente, de onde vem a corrente para fornecer o circuito?
Uglyoldbob 18/10/19

Respostas:

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Uma fonte de corrente ideal produzirá a voltagem necessária para permitir a entrega da corrente especificada.

Uma fonte de tensão ideal fornecerá a corrente que o restante do circuito exigir quando estiver fornecendo a tensão especificada.

As fontes reais de corrente e tensão terão limites de tensão (para uma fonte de corrente) ou corrente (para uma fonte de tensão) que eles podem fornecer.

Peter Bennett
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Eu gostaria de ter uma explicação tão simples e precisa quando eu era estudante. Passei tanto tempo tentando descobrir o que era uma fonte atual, e o professor nunca conseguiu explicar isso de uma maneira tão boa. Ótima resposta!
Tim
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... e espero que esteja claro para você agora que - fisicamente falado - não existe uma fonte de corrente (que seria capaz de "fornecer" uma tensão). Todos esses dispositivos contêm uma fonte de tensão - e depende apenas da resistência da fonte (estática ou controlada externamente) se a chamamos de "fonte de tensão" ou "fonte de corrente".
LvW 19/10
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@LvW: Eu diria que um gerador Van de Graaf está muito mais perto de ser uma fonte de corrente do que de ser uma fonte de tensão, fisicamente falando.
hmakholm deixou Monica em 20/10
Henning - não tenho muita certeza disso - mas esse assunto merece uma discussão mais detalhada (não é possível aqui neste local).
LvW
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Estes são elementos idealizados. Nem fontes de tensão nem fontes de corrente existem na realidade. A realidade tem geradores e células galvânicas etc.

Você pode modelar uma célula galvânica como

  • uma fonte de tensão com resistência interna em série

  • uma fonte de corrente com resistência interna em paralelo

É claro que você sempre pode adicionar mais coisas ao seu modelo, mas essas duas opções são as mínimas. Se você deixar cair a resistência interna conectada da maneira certa, não estará mais falando sobre coisas do mundo real, mas sobre sua modelagem.

E é disso que trata essas lições e práticas de circuito. Aprenda a entender a modelagem. Assim, você pode criar e entender modelos para elementos do mundo real.


Eu acho que agora você pode entender facilmente o que fazer com o R2 e em que a fonte atual e o R1 podem ser transformados posteriormente.

Janka
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Então - uma célula galvânica com um resistor paralelo se comporta como uma fonte de corrente? É isso que você quer dizer? Tenho algumas sérias dúvidas (apesar dos 14 pontos).
LVW
Porque você está pensando errado. Uma célula galvânica se comporta como uma fonte de corrente com um resistor paralelo. Não é o que você disse.
Janka
Janka - sem o resistor, a célula galvânica é uma fonte de tensão? Eu acho que você vai concordar - SIM! Agora, com um resistor paralelo, haverá uma corrente através desse resistor - no entanto, a tensão nessa combinação paralela permanece constante, não é? Então - onde está uma fonte atual? Você pode responder isso? Receio que você estivesse pensando em um modelo teórico para uma fonte de corrente IDEAL que - com um resistor paralelo - se transforme em uma fonte de corrente real.
LVW
Uma célula galvânica tem uma resistência interna. O modelo está incompleto sem ele. Se você assume que a resistência interna é zero, você se engana. Uma fonte de corrente ideal com resistência paralela é equivalente a uma fonte de tensão ideal com resistência em série.
Janka
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Janka, você acredita na Wikipedia? Trecho: "Uma célula galvânica, ou célula voltaica ..... é uma célula eletroquímica que deriva energia elétrica de reações redox espontâneas que ocorrem dentro da célula. Volta foi o inventor da pilha voltaica, a primeira bateria elétrica. De uso comum , a palavra "bateria" passou a incluir uma única célula galvânica, mas uma bateria consiste adequadamente em várias células. "(Fim da citação). O dispositivo que podemos chamar de" fonte de corrente "é uma fonte de tensão com uma grande resistência à SÉRIE! Isso é certo!
LvW 21/10
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Uma fonte de corrente precisa ter uma fonte de tensão. Porém, como uma fonte de corrente é projetada para fornecer uma quantidade fixa de corrente, podemos ignorar seu funcionamento interno e focar apenas em seu objetivo: ser uma fonte de corrente.

Se você pensar bem, tratamos as fontes como ideais, e funciona muito bem. Se não pudéssemos fazer isso, uma fonte de tensão em um circuito teria que incluir todos os componentes que lhe permitam emitir essa tensão específica. E se estivesse conectado à parede, teria de incluir um circuito que retornasse por transformadores e muitos quilômetros de fio até a fonte de eletricidade ...

Annie
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Uma fonte de corrente constante (CC) tem sua própria fonte de CC ou é necessário que seja fornecida.

Você pode comprar um regulador CC DC-CC ou uma fonte de alimentação CC com alimentação CA.

Uma fonte de alimentação CC com alimentação CA terá uma entrada de fonte de alimentação CA-CC e saída de regulador CC CC-CC.

Aqui está um regulador CC abaixador (buck) DC-DC muito básico, acionando alguns LEDs.

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A corrente flui através do resistor R definido . O chip mede a tensão através de R definida para monitorar o fluxo de corrente.

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Se a corrente for insuficiente, o sinal interno do PWM aumentará o ciclo de trabalho da entrada SW (comutação), aumentando o fluxo de corrente no SW. E vice versa.

Quando o ciclo de trabalho está no máximo (corrente nominal máxima), a fonte CC se torna essencialmente uma fonte de tensão.

É uma coisa relacionada à carga. Quando o CC atinge a tensão ou corrente máxima, é então uma fonte de tensão.

Exemplo se a tensão direta desses LEDs sendo acionada for maior que a tensão de entrada, a tensão máxima é atingida.

Se a carga é uma carga resistiva que pode consumir mais corrente do que a fonte CC pode fornecer, a corrente máxima é atingida.

Incompreendido
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"Fonte atual" é apenas um nome (um pouco enganador). Na verdade, a lei de Ohm usual funciona como de costume, ou seja, há alguma tensão, alguma resistência e, portanto, alguma corrente. É não como se houvesse alguma mágica que de alguma forma cria um fora atual do ar.

Você pode imaginar que uma fonte de corrente real (em oposição à versão ideal, onde não nos importamos com os internos) tem uma fonte de tensão regular (110V / 220V CA), converte isso em alguma tensão CC interna e, em seguida, faz um pouco de bacana regulação que varia a tensão CC que serve ao circuito do cliente, de modo que aumenta / diminui se a corrente real for muito baixa ou muito alta. Ao alterar a tensão, a corrente também muda, dependendo da carga. Como tal, a fonte de corrente real ainda é apenas uma fonte de tensão, embora com uma tensão / adaptação rápida, e a implementação é obviamente muito mais complicada do que uma fonte de tensão padrão.

A página da Wikipedia nas fontes atuais lista várias implementações diferentes, usando transistores, opamps ou outros componentes ativos.

AnoE
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O caso que você expõe é um elemento idealizado. Portanto, é um modelo que você usa para fazer cálculos com outros modelos.

Nesse caso, a fonte de corrente poderia atuar como uma fonte de tensão?

Se você observar um regulador com base em um conversor DC-DC no modo atual, verificará se ele realmente possui dois loops de controle:

  1. O loop "interno" regula a corrente de saída conforme solicitado pelo loop externo.
  2. O circuito externo, por sua vez, "solicita" a corrente necessária para que a saída corresponda à tensão desejada.

Com tanta eficácia, todo o regulador pode ser pensado como uma fonte de corrente controlada, fornecendo a corrente necessária para que a tensão de saída seja a desejada.

Undertalk
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Pense em uma fonte de corrente como uma fonte de energia que de alguma forma produz uma corrente quase constante. Na prática, seria tipicamente construído com componentes eletrônicos que medem a corrente e tentam estabilizá-la, mas, de maneira grosseira, você pode fabricar uma com uma bateria de um milhão de volts em série com um resistor de um megaohm. Isso fornecerá quase um amplificador, independentemente do que você conectar a ele!

Para medir uma fonte de corrente, você faria um curto-circuito nos terminais (quase) com um medidor de corrente. A tensão interna não é especificada e tentar medi-la com um circuito aberto pode ser perigoso.

Por outro lado, para medir uma fonte de tensão, você usaria um medidor de alta resistência que consome (quase) nenhuma corrente. A corrente que ele pode fornecer não é especificada e tentar medir que com um curto-circuito seria possivelmente perigoso.

Phil McKerracher
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A corrente é um fluxo de carga. Em um condutor de metal, sabemos que os elétrons estão se movendo aleatoriamente em todas as direções. Você precisa de um circuito completo e de uma diferença de potencial para fazer com que eles se movam (em média) em direção ao terminal positivo da célula.

Sem diferença de potencial = sem corrente

David Wicks
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A fonte de corrente é o componente idealizado, que faz com que as cargas se movam de alguma forma - seja um circuito inteligente, criando diferença de potencial ou algum gênio, instando os elétrons a fluir em uma direção específica, não importa.
Arvo
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Não é um especialista como os outros, mas só queria adicionar quando você vê uma fonte de corrente em uma imagem de circuito, você não pode assumir que a tensão nela é zero. Ele tem uma tensão que provavelmente não lhe é conhecida no início do problema, mas que você pode encontrar com a ajuda das leis de Kirchhoff.

Outro pensamento é que uma fonte atual não é um dispositivo simples como uma bateria; portanto, por trás dessa imagem, há um elemento bastante complicado que produz corrente. E, como Peter disse em sua resposta, ele ajustaria a tensão através dela, com base na resistência do resto do circuito, de modo a produzir a corrente que é "anunciada" para produzir. Assim, uma fonte de corrente de 1 A terá uma tensão mais alta através dela com uma resistência de 200 ohm no restante do circuito, do que com uma resistência de 100 ohm. (E quanto à forma como obtém essa tensão, você pode imaginar que uma fonte de corrente é um dispositivo complicado, não simples como uma bateria, que pode ajustar sua própria tensão conforme necessário para obter a corrente certa, dado o circuito que está enfrentando. )

Daniel
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