为什么理想电流源的等效内阻是无限大

最新推荐文章于 2024-10-29 21:28:45 发布
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分类专栏： 电子器件
本文解释了电流源和电压源的基本概念及其工作原理。通过对比两种电源的特点，阐述了理想的电流源无论负载如何变化都能保持恒定电流输出，同时讨论了电流源效率提升的方法。

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电流源和电(压)源是两个概念,你可以把电流源想象成一个只提供电流,不接负载时电压为0的源.这正好和电源相反,电源是一个只提供电压,不接负载的时候电流为0的源.
理想的电流源是不管这个电流源接多少负载,电流始终不变.这就和理想的电压源不管接多少负载电压始终不变一个道理.
我们知道一个电池串接一个灯泡可以发光,而且电池的内阻越小则内部压降越小,电池的效率越高.
但把电流源以同样的方式接上灯泡之后,我们不能认为是电流源和灯泡是串联的,而应该看做电流源和灯泡是并联的.因为电流源只提供电流,两端没有提供电压.
既然是并联,那么电流源的内阻越大,则自身分流越小,灯泡得到的电流越多,电流源的效率越高.当电流源的内阻无穷大的时候,电流源自身不分流,所有的电流都对外输出,且不管负载多大,电流不减少.
问题的难点在于你要抛弃电源的概念来思考电流源.其实就和理想电源内阻为0,但两端有电压却不短路一个道理.

为什么理想电流源的等效内阻是无限大
   等效电阻R =dV/dI  ,dv为任何数，dI等于零，R趋向于无穷大
【电路笔记】-电流源
视觉与物联智能
11-22 2755
本文为前面文章电压源的延续，我们将在本文介绍电流源。
实验三 电压源与电流源的等效变换
2402_83948022的博客
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一个实用中的恒流源在一定的电压范围内，可视为一个理想的电流源。答：电压源和电流源的外特性，都因为电源必然存在的内阻，所以输出的物理量会随负载的增大，呈下降变化趋势。调节恒流源的输出电流IS，使两表的读数与7- 5(a)时的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条件的正确性。调节恒流源的输出电流IS，使两表的读数与7- 5(a)时的数值相等,最后发现当IS=0.11766A时成立，当IS=0.11766A时，可实现等效变换。，使两表的读数与7- 5(a)时的数值相等，记录Is之值，验证等效变换条件的正确性。
理想电压源的内阻是0，理想电流源的内阻是无穷大
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一些原理 理想电源的内阻 为什么理想电压源的内阻是0，而理想电流源的内阻是无穷大呢？ 首先要明白这两个的实际模型。 而理想化就是让他们两个的效率达到100% 那么对于电流源，效率最大就是让电流全流过工作电阻，即负载电阻R，那么仅当内阻Ro为无穷大时能满足，此时为理想电流源。 同理，对于电压源，效率最大是把电压全加载负载电阻R两端，那么仅当内阻Ro为0时，Ro不能分到电压，电压全分给R，此时为理想...
如何理解恒流源的阻抗为无穷大
KS的博客
09-13 1432
可以这样思考：假设我们现在有一个恒流源加上一个电阻的简单电路，那么无论加入的这个负载电阻的阻值如何变化，流过电路的电流都应该是一个定值（恒流源）。假设电路的压降给定，那么也就是说。最近在看模拟CMOS集成电路设计一书，在阅读过程中有句话让我难以理解：“电流源引入的阻抗为无穷大。“，经查阅资料，明白了为什么这样解释。，都不会对电阻之和产生影响，那么这样看，恒流源内阻就应该近似无穷大。中的电阻之和应该近似于定值，或者说无论引入多大的负载。
对实际电流源中内阻变化的简单分析
Aquila_王晓新
05-17 6180
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电路模型和电路定律(Ⅱ)
"謓泽"正在路上朝着"攻城狮"方向"前进四"!
01-09 5200
​只适用于 线性电阻 (R为常数)，注：欧姆定律范围非常狭窄只限于线性电阻当中。 如电阻上的 电压 与 电流 参考方向非关联的话，公式中应该是为负号。 说明线性电阻式无记忆、双向性的元件。 如上图所示：欧姆定律写为：u = -Ri i = -GU ，G = 电导！ 电导的概述：电导是描述导体导电性能的物理量，即对于某一种导体允许电流通过它的容易性的量度。电导数值上等于电阻的倒数，符号是G。电导单位是西门子，简称西，符号S。导体的电阻越小，电导就越大。
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dc12499574的博客
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电压源模型 理想电压源（U=E） 内阻R0= 0 输出电压是一定值,恒等于电动势。对直流电压,有U=E。 恒压源中的电流由外电路决定。 电压恒定，电流随负载变化。 电流源模型 理想电流源（I=Is） 内阻R=∞ 输出电流是一定值,恒等于电流Is 恒流源两端的电压U由外电路决定 电流恒定，电压随负载变化。 电压源、电流源等效变换 一个电压源与电阻的串联 等价于 一个电流源与电阻的并联 改变电路结构时，电阻值不变 电压源和电流源的等效关系只对外电路而言,对电源模型内部则是不等效的。 等效变换时,
成长笔记（电路篇：戴维南定理和诺顿定理的应用）
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电流源和电压源的内阻问题
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我们总是在讲电流源和电压源，其中都涉及到一个问题就是电源内阻的问题，上学的时候老师也是讲你只要记住电压源与外界负载连接你认为内阻是和外界负载串联；电流源与外界负载连接你认为内阻是和外界负载并联，得出结论就是电压源要求内阻越小越好，电流源要求内阻越大越好！并没有讲这是为什么？我就一直困惑，内阻这个东西到底对电源的影响是什么？为什么要内阻和外界负载相匹配电源输出才能达到最大功率?请各位大侠，多多讲解一
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TSINGHUAJOKING
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<think>好的，用户想了解电压源和电流源的内阻区别以及计算方法。首先我需要回忆一下电路理论中的相关知识，确保自己理解正确。 电压源的内阻应该是串联在理想电压源上的电阻，而电流源的内阻是并联在理想电流源上的电阻。所以实际电压源的模型是理想电压源加上一个串联的内阻，而实际电流源是理想电流源并联一个内阻。这点很重要，结构不同，计算方法可能也不同。 接下来，内阻大小的区别。电压源的内阻通常很小，这样在输出电流变化时，输出电压的波动较小，保持稳定。比如常见的电池，内阻小，大电流时电压下降不多。而电流源的内阻需要很大，这样当负载变化时，输出电流才能保持稳定。比如某些恒流电路，内阻大，分流的影响小，电流更稳定。 那计算方法呢？对于电压源，内阻可以通过测量开路电压和带载时的电压差来计算。比如先测开路电压V_oc，然后接一个负载R_L，测此时电压V_L。根据分压原理，V_L = V_oc * R_L / (R_in + R_L)，解这个方程就能得到R_in。或者用短路电流法，不过实际操作中可能危险，所以更常用负载法。 电流源的内阻计算则是通过测量短路电流和带载时的电流变化。理想电流源的内阻无穷大，但实际会有并联的内阻。当负载电阻R_L增加时，电流源内阻R_in会分流，导致输出电流I_L = I_sc * R_in / (R_in + R_L)。这里可能需要测不同负载下的电流，然后利用公式计算R_in。不过实际应用中，电流源内阻很大，所以当负载变化时，电流变化很小，从而反推出内阻很大。 用户提供的引用里提到，实际电压源和电流源的内阻可能相等，或者在特定情况下被忽略。比如当电压源的内阻远小于负载电阻时，可以视为理想电压源；而电流源的内阻远大于负载时，视为理想电流源。这也解释了为什么实际应用中两种源的内阻设计方向相反。 需要注意的误区是，虽然两者内阻可能数值相等，但结构不同，一个是串联，一个是并联，这会影响它们的等效转换。比如电压源和电流源之间进行等效转换时，内阻的值相同，但连接方式不同，必须注意这一点。 可能用户还关心温度对内阻的影响，引用[2]提到电流源在温度变化下的稳定性，所以在计算内阻时可能需要考虑温度系数，或者选择温度稳定性好的材料。不过用户的问题主要聚焦在区别和计算方法，这部分可能属于更深入的应用。 总结一下，我需要分点解释电压源和电流源内阻的结构差异、数值差异，以及各自的计算方法，同时结合引用中的内容说明实际应用中的考虑因素。确保用中文清晰表达，使用正确的LaTeX格式，比如$R_{in}$，并生成相关问题。</think>### 电压源与电流源内阻的区别及计算方法 #### 1. **内阻的物理意义与结构差异** - **电压源内阻**： 实际电压源的模型为 **理想电压源 $V_S$ 串联一个内阻 $R_V$**。其输出电压 $V_L$ 随负载电流 $I$ 变化： $$V_L = V_S - I \cdot R_V$$ 内阻 $R_V$ 越小，电压源的输出电压越稳定[^1]。 - **电流源内阻**： 实际电流源的模型为 **理想电流源 $I_S$ 并联一个内阻 $R_I$**。其输出电流 $I_L$ 随负载电压 $V$ 变化： $$I_L = I_S - \frac{V}{R_I}$$ 内阻 $R_I$ 越大，电流源的输出电流越稳定[^2]。 #### 2. **内阻数值特性** - **电压源内阻**：通常设计为 **极小值**（如毫欧级），以减小负载电流引起的压降。例如，电池的内阻可能为 $0.1\Omega$。 - **电流源内阻**：通常设计为 **极大值**（如兆欧级），以降低负载变化对输出电流的影响。例如，精密恒流源的内阻可能为 $1M\Omega$。 #### 3. **内阻计算方法** - **电压源内阻测量**： 1. 测量空载电压 $V_{\text{oc}}$（负载开路时的电压）； 2. 接入已知负载电阻 $R_L$，测量负载电压 $V_L$； 3. 根据公式计算内阻： $$R_V = \frac{(V_{\text{oc}} - V_L) \cdot R_L}{V_L}$$ - **电流源内阻测量**： 1. 测量短路电流 $I_{\text{sc}}$（负载短路时的电流）； 2. 接入已知负载电阻 $R_L$，测量输出电流 $I_L$； 3. 根据公式计算内阻： $$R_I = \frac{I_{\text{sc}} \cdot R_L}{I_{\text{sc}} - I_L}$$ #### 4. **关键区别总结** | 特性 | 电压源内阻 | 电流源内阻 | |--------------|----------------------------|----------------------------| | 结构 | 串联在理想电压源上 | 并联在理想电流源上 | | 理想值 | $R_V \to 0$ | $R_I \to \infty$ | | 对输出的影响 | 内阻越小，电压稳定性越高 | 内阻越大，电流稳定性越高 | #### 5. **实际应用注意事项** - 电压源内阻过大会导致 **负载调整率差**（如LED驱动电路中电压波动）； - 电流源内阻不足会导致 **输出电流受负载影响**（如恒流充电器电流不稳定）。 ---
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