¿Existe prácticamente una fuente actual [duplicado]

Una fuente de corriente ideal es un concepto, y no existe, no puede existir. Otros conceptos útiles, como una resistencia ideal, una fuente de voltaje ideal, una 'cadena inextensible liviana' o 'superficie sin fricción' (me encantaron esos dos en lecciones de física) tampoco pueden y tampoco pueden existir.

Sin embargo, estos conceptos no solo son útiles matemáticamente, sino que también son muy útiles como una aproximación de primer orden al comportamiento de muchas cosas físicas reales, y pueden ser aproximadas a un grado mayor o menor de integridad por parte de cosas físicas reales.

Por lo tanto, podemos aproximar una fuente de corriente mediante un transistor, con la base mantenida a un potencial que mantiene un voltaje a través, y por lo tanto una corriente a través, una resistencia emisora, cuya corriente aparece en el colector. Esta fuente de corriente tiene una impedancia de salida no infinita, varía con la temperatura y no puede suministrar voltaje infinito a un circuito abierto, pero aún es útil en ciertas aplicaciones.

Un inductor, con una corriente que fluye a través de él, en el momento en que el interruptor que controla la corriente se abre, se considera mejor como una fuente de corriente. Cómo hacer frente a la corriente continua que aún proviene de ella, con la energía detrás de ella para elevar la tensión de salida a cualquier tensión alta suficiente para causar una ruptura, es un buen modelo mental sobre cómo diseñar las rutas actuales y los componentes de control que están ahí para limitar el aumento de voltaje.

Cuando se controla un convertidor de modo de conmutación para variar su salida, 'voltaje constante' y 'corriente constante' son los dos modelos principales para lo que el control interno intenta hacer en los terminales de salida.

De la misma manera, las fuentes de voltaje real no pueden entregar una corriente infinita, las resistencias reales tienen alguna inductancia residual en serie, y el único uso para una cadena inextensible liviana es para atar una vaca esférica.

Por supuesto que existen.

Hay muchos casos en que las fuentes actuales son aplicables:

• Iluminación LED
• Microelectrónica (como amplificadores, dispositivos de medición, ...)
• Controladores de motor
• ...

A menudo, se realizan mediante un circuito de control (que incluye un amplificador operacional) que controla la corriente mediante una resistencia de derivación y la controla mediante un transistor.

Siempre desea una fuente de corriente, cuando su "salida" es algo proporcional a la corriente (par motor, luz, volumen) ...

Define "existir". Por supuesto, la fuente de corriente perfecta no existe, porque eso requeriría que produzca un voltaje infinitamente alto en los casos en que la resistencia efectiva en su terminal se aproxime al infinito (es decir, si la fuente se deja "desconectada"); El voltaje infinito no existe. Pero lo mismo ocurre con la fuente de voltaje perfecta: ninguna fuente de voltaje en este mundo producirá una corriente infinita si se corta. Al final, se reduce a la conservación de la energía.

Ahora, para las fuentes actuales "prácticas": ¡Por supuesto que existen! Son una utilidad muy importante en muchos circuitos de semiconductores analógicos (si no en la mayoría).

Por ejemplo, si hiciste esto:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Puede transformar una fuente de voltaje fijo en una fuente de corriente fija (por cierto, este pequeño circuito con los dos transistores se denomina "espejo de corriente" y es realmente, realmente común en la electrónica) . Encontrará esto en muchos circuitos. Imagine que desea manejar una serie de LED con exactamente 20 mA, pero sabe que los LED no son perfectos, por lo que no hay dos LED que tengan exactamente el mismo voltaje directo, por lo que los impulsa con una El voltaje constante y una resistencia en serie no son tan buenos como los que los impulsan con una corriente constante. O, por ejemplo, para imprimir una corriente específica en una base de transistor más grande, para el uso específico de amplificación.

Las fuentes primarias y actuales son bastante comunes en la física. Piense en un LED: al presionar electrones con una energía específica ("energía por carga" es voltaje), puede llenar un "agujero" a niveles de energía más bajos en su semiconductor, emitiendo la diferencia de energía del electrón antes de ingresar a la interfaz del semiconductor y después de la recombinación como fotón. Así que obtienes una relación fija entre "número de electrones por segundo" (== corriente) y "fotones producidos por segundo" (== brillo). Lo mismo ocurre al revés, también: si enciende una luz en un LED, la cantidad de corriente que produce tiene una relación fija con la cantidad de fotones que golpean el semiconductor "justo". Por lo tanto, con un brillo fijo, obtiene una corriente fija, una fuente de corriente del mundo real (de hecho, si optimiza la eficiencia para absorber fotones en lugar de emitirlos, obtiene lo que se conoce como un fotodiodo).

No lo creo. En mi opinión, cada corriente necesita un voltaje de activación (quizás, hay algunas excepciones "exóticas" en las que tenemos un movimiento de cargas, corriente, sin un voltaje aplicado).

Sin embargo, en todas nuestras aplicaciones electrónicas clásicas nos damos cuenta de los dispositivos que llamamos "fuente de corriente" basados en fuentes de voltaje, que permiten una corriente que es más o menos independiente de la carga aplicada (utilizando un mecanismo de control adecuado, bucle de regulación).

En particular, esto es cierto para un flujo continuo de cargas (actual).

EDITAR: Para mi opinión, el "quid" está en la palabra "existir". He intentado explicar mi punto de vista: Sí, hay dispositivos electrónicos que llamamos "fuente de corriente" porque pueden "entregar" una corriente casi constante, independientemente de la carga conectada (dentro de ciertos límites, por supuesto). Pero, ¿es correcta la palabra "entregar"? ¿Estas fuentes realmente entregan una corriente? Creo que, más bien permiten una corriente (que se controla, como cada corriente continua, por un voltaje). Y esa es la razón por la que, desde el punto de vista físico, realmente no tenemos una "fuente actual". La corriente de esta fuente está determinada por el voltaje de activación y una resistencia de fuente muy grande correspondiente.

Si te refieres al doble de una batería, sí, existen algunos de estos dispositivos. Las células fotovoltaicas y las células betavoltaic son ejemplos de dispositivos que producen una corriente más o menos constante hasta un voltaje máximo de circuito abierto , al igual que una batería produce más o menos voltaje constante hasta cierta corriente máxima de cortocircuito.

Dicho esto, en la mayoría de los componentes electrónicos, las fuentes de corriente y los sumideros se producen artificialmente mediante la manipulación de la energía de una fuente de voltaje relativamente constante. Un JFET o MOSFET en modo de agotamiento más un resistor o una combinación simple de BJT como un Widar current source son ejemplos de esto. Arreglos que pueden producir una amplia gama de corrientes.

¿Qué pasa con los rayos? Viene de megavoltios, por lo que la corriente pico es esencialmente la misma, ya sea que haya un corto a tierra o a + o - 1Kv. Los impulsos de salida de algunos tubos fotomultiplicadores pueden verse de esta manera porque la tensión de salida pico es proporcional a la impedancia de carga en un rango significativo. Un generador de CC de imán permanente generaría una fuente de corriente constante razonable si se accionara con una fuente de par constante.