¿La fuente de corriente es también una fuente de tensión?

Question

Estoy confundido entre las fuentes de corriente y de tensión; entiendo la definición del libro de texto pero no soy capaz de entender la diferencia en el mundo real. Para mí, tanto las fuentes de corriente como las de tensión son lo mismo. Entiendo que las fuentes ideales no existen. ¿Cuál es un ejemplo de fuente de corriente práctica? Para producir corriente, necesitamos voltaje, ¿entonces una fuente de corriente no es también una fuente de voltaje? Dado que una batería es una fuente de tensión y produce corriente cuando se conecta a un circuito, ¿no es también una fuente de corriente?

Por favor, ayúdame a entender el ejemplo del mundo real y el uso de la fuente de corriente y cómo se diferencia de una fuente de tensión.

Answer 1

Una fuente de tensión proporciona, lo más cerca posible del ideal, una tensión constante (o sólo ligeramente variable) a cualquier corriente que se necesite (en suministros reales, hasta el límite de la corriente que puede suministrar)

Una fuente de corriente proporciona, en la medida de lo posible, una corriente constante (o sólo ligeramente variable) a cualquier tensión que se necesite (en suministros reales, hasta el límite de la tensión que puede suministrar).

Si se produce un cortocircuito en una fuente de tensión, se obtienen corrientes extremadamente grandes (y normalmente se funde un fusible/se dispara un disyuntor, etc.)

Si se cortocircuita una fuente de corriente, se obtiene la corriente nominal a una tensión extremadamente baja, y no ocurre nada emocionante.

Si abres el circuito de una fuente de tensión, se queda ahí, a su tensión nominal, y no hace nada interesante.

Si abres el circuito de una fuente de corriente, se dispara a su máxima tensión. Si se trata de una ideal fuente de corriente, se conduciría a sí mismo a suficientes kilovoltios para formar un arco y hacer fluir la corriente nominal en el plasma. Por esa razón, no queremos fuentes de corriente ideales en la mayoría de las situaciones.

Answer 2

Una fuente de tensión ideal mantendría una tensión definida independientemente de la corriente extraída de ella.

Una fuente de corriente ideal mantendría una corriente definida independientemente de la tensión que la atraviese.

Ninguna de estas cosas existe realmente. Ambas son simplificaciones que utilizamos al analizar los circuitos. Incluso si pudiéramos construirlos, probablemente no querríamos hacerlo. Un dispositivo con una tensión de circuito abierto infinita o una corriente de cortocircuito infinita sería extremadamente peligroso.

Una fuente de tensión real mantiene una tensión cercana a su valor definido a lo largo de un rango definido de corrientes.

Una fuente de corriente real mantiene una corriente cercana a su valor definido en un rango definido de tensiones.

Algunas fuentes pueden presentar ambos comportamientos. Una fuente de alimentación típica de laboratorio es un buen ejemplo, para corrientes bajas mantendrá una tensión determinada, pero una vez que la corriente alcance un umbral determinado la tensión se reducirá para mantener una corriente constante.

Una fuente de corriente ideal en paralelo con una resistencia es equivalente a una fuente de tensión ideal en serie con una resistencia. El valor de la resistencia es el mismo en ambos casos y se conoce como "impedancia de salida". La característica de tensión vs. corriente de un circuito de este tipo será una línea recta entre la tensión de circuito abierto y la corriente de cortocircuito. De forma más general, podemos considerar que la impedancia de salida es dv/di .

Así que podrías decidir cuál es la impedancia aceptable de la fuente para que la variación de la corriente sea lo suficientemente pequeña en el rango de tensión de salida y luego transformar el circuito de una fuente de corriente con resistencia paralela a una fuente de tensión con resistencia en serie.

En la práctica eso no funciona tan bien. Para obtener una alta impedancia de salida por ese método se requiere una fuente de alto voltaje que es ineficiente y puede crear riesgos de seguridad. Así que una fuente de corriente típica implicará alguna forma de retroalimentación para ajustar el voltaje dependiendo de la carga. En una fuente de este tipo, el gráfico de tensión frente a corriente no suele ser una línea recta y, por tanto, la impedancia de salida variará en función de la tensión en la fuente.

Normalmente se utiliza algún tipo de circuito de transistor o de amplificador óptico para ello. Hay muchas variaciones dependiendo de las características que debe tener la fuente.

Answer 3

Tengo entendido que una vida real actual ajusta la tensión de salida para asegurar que la corriente especificada fluya a través del circuito, mientras que un tensión produce una tensión específica hasta una corriente nominal. Pero creo que ambas son técnicamente fuentes de tensión (potencial), siendo una de ellas de tensión variable y la otra de tensión fija.

Con respecto a la fuente de corriente, hace años tuve un bloqueo mental hasta que un instructor hizo la simple afirmación de que "la capacidad de fuente de corriente se supone infinita en las ecuaciones, pero en la vida real siempre está limitada por las capacidades de la fuente".

Answer 4

Para las fuentes de corriente y tensión ideales, es así.

La corriente que pasa por una fuente de corriente se fija en un valor constante por la fuente de corriente. La tensión a través de una fuente de corriente puede tomar cualquier valor.

La tensión medida de un terminal a otro de una fuente de tensión se fija en un valor constante por la fuente de tensión. La corriente que atraviesa la fuente de tensión puede tomar cualquier valor.

¿Tiene sentido?

Answer 5

¿Cuál es un ejemplo de práctico fuente de corriente ?

En la soldadura por arco, hay que utilizar una fuente de corriente constante (CC) o de tensión constante (CV), dependiendo del proceso que se utilice. Varios de los procesos de soldadura más comunes utilizan corriente constante fuentes de alimentación (por ejemplo, SMAW, GTAW).

Cuando un operador de soldadura SMAW ("stick") está soldando, la fuente de alimentación de corriente constante mostrará un cambio relativamente pequeño en el amperaje en comparación con un gran cambio de tensión .

Utilizando algunos ejemplo de parámetros de funcionamiento para una fuente de alimentación CC, tenemos la máquina ajustada a 300A, y comprobamos la tensión y el amperaje en la fuente de alimentación mientras el operario cambia la longitud del arco manteniendo el electrodo más cerca o más lejos del trabajo:

• Arco corto: 30V - 308A

• Arco ideal: 32V - 300A

• Arco largo: 34V - 290A

Aquí podemos ver que hay una relativamente pequeño cambio en el amperaje de 18A con una comparativa gran cambio de tensión de 4V.

Para producir corriente, necesitamos tensión, por lo que una fuente de corriente ¿no es también una fuente de tensión?

No. Fuente actual y fuente de tensión son definiciones teóricas que existen para analizar los circuitos eléctricos. Si se observan las definiciones, no pueden ser ambas verdaderas.

La esencia es que un fuente de corriente proporciona una estabilidad razonable (es decir constante ) y una fuente de tensión proporciona un voltaje predecible (por ejemplo, baterías de 12V, tomas de corriente de 120V).