Sé que los dos polos de una batería conectados en un circuito cerrado actuarían como fuente de tensión. Esto se debe a que el terminal +ve está a un potencial más alto en comparación con el terminal -ve. Esto es lo que impulsa la corriente a través del circuito.
Pero para un fuente de corriente ¿Cómo funciona? El terminal -ve no actúa como una fuente de corriente?
Una fuente de tensión ideal produce la corriente necesaria para mantener la tensión. Una fuente de corriente ideal produce la tensión necesaria para mantener la corriente. Sí, es así de sencillo.
Digamos que tienes una fuente de corriente ideal de 10 mA. Si la pones en cortocircuito, 10 mA fluirán y el voltaje será 0. Si pones una resistencia de 1 kΩ a través de ella, 10 mA fluirán y el voltaje será de 10 V. Si pones una resistencia de 10 kΩ a través de ella, 10 mA fluirán y el voltaje será de 100 V. Si la dejas en circuito abierto, el voltaje subirá tanto como sea necesario para hacer fluir 10 mA. Eso podría ser unos pocos 10s de kV inicialmente para romper e ionizar el aire entre los dos contactos. Lo que sea necesario. Una vez que el aire está ionizado (se ha formado una chispa), el voltaje bajará de nuevo ya que el aire ionizado es un poco conductor y se necesita mucho menos voltaje para mantener los 10 mA que para romper el aire inicialmente.
Las fuentes de corriente reales tienen limitaciones reales, por supuesto. Una de ellas es la tensión máxima que pueden producir. Otra es lo bien que se regula la corriente. Puedes medir una fuente de corriente real, por ejemplo, que emita 10,0 mA a 0 V y 9,9 mA a 10 V. Ten en cuenta que esta caída puede expresarse como una resistencia. 10 V / 100 µA = 100 kΩ. En una primera aproximación, puedes modelar esta fuente de corriente real como una fuente de corriente ideal con 100 kΩ atravesados internamente sobre los que no puedes hacer nada. Por equivalencia de Norton a Thevenin (búscalos si no los conoces), también puedes pensar en esto como una fuente de tensión de 1 kV con 100 kΩ en serie con ella.
Una fuente de corriente perfecta tiene una resistencia infinita y una fuente de tensión perfecta 0 resistencia.
¿El terminal -ve no actúa como una fuente de corriente?
El término "fuente de corriente" no significa algo así como "el terminal del que salen los electrones", aunque puedo entender que lo consideres así.
Una fuente de corriente es el doble de una fuente de tensión. A diferencia de una batería que produce una tensión (aproximadamente) fija para una amplia gama de corrientes, una fuente de corriente produce una corriente (aproximadamente) fija para una amplia gama de tensiones.
He aquí un ejemplo sencillo. Si se coloca una resistencia R a través de una fuente de tensión \$V_S\$ La corriente \$I\$ está dada por:
\$I = \dfrac{V_S}{R}\$
En otras palabras, la corriente \$I\$ a través de la fuente de tensión está determinada por el circuito externo que, en este caso, es sólo una resistencia.
Por el contrario, si se coloca una resistencia R a través de una fuente de corriente \$I_S\$ El tensión \$V\$ está dada por:
\$V = I_SR\$
En otras palabras, la tensión \$V\$ a través de la fuente de corriente está determinada por el circuito externo. La fuente de corriente produce una corriente fija que es (idealmente) independiente de la carga conectada a la fuente.
Mientras que las "buenas" fuentes de tensión tienen muy bajo resistencia interna, las "buenas" fuentes de corriente tienen muy alto resistencia interna.
De hecho, se puede aproximar una fuente de corriente con una fuente de alto voltaje en serie con una gran resistencia.
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