Идеальный источник тока
Идеальный источник тока — это модель элемента электрической цепи, который поддерживает заданную силу тока независимо от сопротивления подключённой нагрузки. В реальных устройствах такой режим возможен лишь приближённо и в ограниченном диапазоне.
Сила тока идеального источника определяется самим источником, а не нагрузкой. Поэтому при изменении сопротивления нагрузки напряжение на её зажимах изменяется так, чтобы ток оставался прежним. Если сопротивление увеличить, напряжение должно возрасти; если уменьшить — снизиться.
Для нагрузки сопротивлением \(R\) напряжение находят по закону Ома: \(U=I_0R\). В отличие от идеального источника напряжения, который поддерживает постоянное напряжение, идеальный источник тока поддерживает постоянный ток. На его вольт-амперной характеристике ток не изменяется при изменении напряжения.
Источник поддерживает ток \(I_0=2\,\text{А}\). При сопротивлении нагрузки \(R=3\,\Omega\) напряжение равно \(U=I_0R=6\,\text{В}\). Если сопротивление увеличить до \(5\,\Omega\), ток останется равным \(2\,\text{А}\), а напряжение станет \(10\,\text{В}\).
Идеальный источник тока не создаёт постоянное напряжение. При разомкнутой цепи сопротивление нагрузки стремится к бесконечности, поэтому согласно модели требуемое напряжение также неограниченно возрастает. В реальном источнике такой режим невозможен.
Как изменится напряжение на нагрузке идеального источника тока, если её сопротивление увеличить в 2 раза?
Главное
- Идеальный источник тока поддерживает постоянную силу тока независимо от нагрузки.
- Для нагрузки действует связь \(U=I_0R\): при изменении сопротивления изменяется напряжение.
- Это идеальная модель; в реальных цепях диапазон поддержания постоянного тока ограничен.