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『』电能简介：电流源与电压源


电气工程师通过设计电路来完成有用的任务 ， 其中电压和电流由各种不同的组件控制 ， 修改和利用 。 这些电压和电流代表能量：电路是一个高能系统 ， 其中电压比作势能 ， 电流类似于动能 。 除非有东西也产生电能 ， 否则我们集成到电路中的组件无法控制和利用电能 ， 这就是电路具有电压源和电流源的原因 。 我们称这些元素源是因为它们为电路提供适当功能所需的电能 。
电压源的特性
电压源在其两个端子之间产生电势差 。 当这两个端子连接到形成连续导电路径的互连组件网络时 ， 电流将流过 。
简单的电路通常由连接到几个组件的一个电压源组成 。 在这种情况下 ， 电源的负极端子将解释为零伏参考节点 ， 因此 ， 连接到电源正极端子的节点将具有等于电源值的电压 。
『』电能简介：电流源与电压源
本文插图
电压源
但是 ， 请务必记住 ， 电压源可能会占据电网中的各个位置 ， 因此 ， 负极端子不一定总是处于0V 。 例如：

『』电能简介：电流源与电压源
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电压源的示例
因此 ， 电源的值并不总是表示正极端子上的电压；相反 ， 电源的值表示电源的负极端子和电源的正极端子之间的电压差 。
单位
电压源的值是该源的两个端子之间产生的电势差 ， 因此 ， 该值以伏特表示 。1伏特等于每个库仑1焦耳 。 因此 ， 电压表示每库仑电荷的势能量 。 实际上 ， 如果将5 V电源和10 V电源连接到两个相同的电路 ， 则10 V电源将以两倍的能量推动电荷 ， 因此将产生两倍的电流 。
理想电压源
当原理图中出现电压源符号时 ， 它表示理想的电压源 。“理想”是指电源产生的电压永不波动 ， 不受电路汲取的电流量的影响 。 现实生活中的电压源从来都不是理想的 。
通常情况下 ， 理论与现实之间的差异不会对电路工作产生重大影响 ， 因此可以忽略不计 。 但是 ， 有时候 ， 我们需要引入其他电路元件来解决实际电压源的非理想特性 。
电流源特性
电流源在电路的一部分中建立指定量的电流 。 电流源的值是由该源产生的电流的大小 ， 并且该符号包括指示电流方向的箭头 。
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电流原
当您在电路图中看到电流源时 ， 您会知道连接到该电流源的导电路径的电流将等于该电流源的值 。如果该路径分为多个分支 ， 如下图所示 ， 则需要执行电路分析 ， 以确定传递到每个分支的电源电流的比例 。
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分流电路
单位
电流源的值以安培为单位 。 这个单位告诉我们电荷流过电路中给定点的速率 。 如果我们测量的电流为1安培 ， 则知道每秒有一个库仑电荷流过被测分支中的任何一点 。
理想电流源
理想电流源始终会产生其确切的额定电流 ， 并且不受与其连接的电路特性的影响 。 现实生活中的电流源 ， 就像现实生活中的电压源一样 ， 也是不理想的 ， 必须以理想的形式与至少一个其他组件结合在一起来表示 。
电压和电流源示例
在分析和设计基本电路时 ， 我们看到电压源的频率要比电流源高得多 ， 因为电子系统通常由电池或稳压直流电源供电 ， 而这两种功能都可以作为电压源 。
通常 ， 我们通常不会将电流源视为电路电能的主要提供者 。 它们通常是捕获电路组件（例如 ， 光敏二极管和晶体管）行为的一种手段 。 光伏电池是一个例外 ， 它被建模为电流源（与其他一些组件一起使用） ， 并且可以用作太阳能电路的主要能源 。


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