Fuente de Corriente Ideal- Explicado
Una fuente de corriente ideal es una fuente de corriente que suministra corriente constante a un circuito a pesar de cualquier otra condición presente en el circuito.
Una fuente de corriente ideal proporciona esta corriente constante con un 100% de eficiencia. Por lo tanto, si una fuente de corriente ideal es una fuente de corriente 12mA, la carga recibirá la totalidad 12mA, sin que se pierda ninguna.
A diferencia de una fuente de voltaje ideal que tiene cero resistencia interna, una fuente de corriente ideal tiene resistencia interna infinita; Esto le permite actuar como una fuente de corriente 100% eficiente.
¿Por qué una Fuente de Corriente Ideal Tiene Resistencia Interna Infinita?
Ahora se explicará la razón por la cual una fuente de corriente ideal tiene una resistencia interna infinita.
Antes de hacer eso, darse cuenta de que el trabajo de una fuente de alimentación, ya sea de voltaje o corriente, es para suministrar energía a una carga en un circuito, de modo que una carga puede ser encendido y, por lo tanto, operar. Por lo tanto, queremos idealmente suministrar el 100% de la energía de la fuente de alimentación a la carga. Esto es transferencia de energía. Con el fin de suministrar el 100% de la potencia de la fuente a la carga, debemos asignar las resistencias en el circuito de manera adecuada para que la carga recibe esta potencia. Esto se llama división de corriente. La corriente siempre toma el camino de menor resistencia. Por lo tanto, para que la corriente vaya a la trayectoria de menor resistencia, debemos configurar la fuente y la carga para que la fuente tenga una resistencia mucho mayor que la carga. Esto asegurará que la corriente se desplaza de la fuente a la carga. Esta es la razón por la que construimos la fuente de corriente ideal para tener una resistencia interna infinita. Esto asegurará que la corriente fluirá fuera de él y tomará la trayectoria de la menor resistencia, que será la carga, puesto que la carga no tendrá resistencia interna infinita.
Cuando la fuente de corriente tiene una resistencia interna infinita, la corriente de salida de la fuente no cambiará a pesar de los cambios en el valor de resistencia de la carga. La corriente siempre querrá escapar de su resistencia infinita a una menor resistencia. Esto produce un gráfico de salida de corriente debajo de una fuente de corriente ideal:
Dado que la resistencia interna de la fuente de corriente es infinita, cualquier cambio en el valor de resistencia de la carga no tiene ningún efecto en el cambio del valor de corriente constante. La resistencia infinita es dominante y no causa ningún cambio de corriente a pesar de las fluctuaciones en la resistencia de carga.
Examinemos un circuito con una fuente de corriente ideal, que se muestra a continuación:
Debido a que la fuente de corriente tiene impedancia infinita, la corriente de la fuente busca salir y pasar a través de un camino de menor resistencia, que es la carga de 8Ω. Toda la corriente de la fuente de corriente (100mA) fluye a través de la carga de resistencia de 8Ω. Este es el caso ideal y es 100% de eficiencia energética.
Ahora vamos a examinar el circuito con una fuente de corriente real, que se muestra a continuación:
Esta fuente de corriente tiene 10MΩ de resistencia, que es suficientemente alta para dar una
corriente muy cercana al valor completo de la fuente de corriente, 100mA; Sin embargo, la fuente de corriente no dará el 100% de su potencia.
Esto es debido a que la resistencia interna de la fuente de corriente todavía se comen parte de la corriente y conduce a la
pérdida de la corriente. Esto se puede calcular utilizando la división actual. La fuente da 100mA. La corriente entonces
se divide entre la carga de 10MΩ y la carga de 8Ω. La fórmula para calcular cuánta corriente pasa a través de la carga de 8Ω es I=(100mA)
(10MΩ/10MΩ + 8Ω) = 99,9999mA.
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