¿Qué es la fuente actual? Diferentes tipos de fuentes actuales
Los seres humanos han evolucionado para utilizar diferentes tipos de herramientas y equipos utilizando diferentes tipos de energía obtenida de diversas fuentes. Una de las formas de energía más utilizadas en la actualidad es la energía eléctrica. La energía que se utiliza para hacer funcionar todas las máquinas, desde un pequeño cortapelos en el hogar hasta maquinaria pesada en las industrias. Esta energía eléctrica es suministrada por una fuente eléctrica.
Una fuente eléctrica es un dispositivo que convierte cualquier otra forma de energía en energía eléctrica. Puede ser energía hidráulica, eólica, luminosa, nuclear, térmica, química, mecánica, etc. Una fuente eléctrica es un término general que se puede clasificar en dos tipos principales.
En este artículo, vamos a discutir la fuente actual en detalle.
¿Qué es la fuente actual?
Una fuente de corriente es una fuente eléctrica que proporciona corriente constante independientemente del voltaje en sus terminales. El voltaje a través de sus terminales está determinado por la impedancia de carga conectada. Impulsa una corriente constante a través de la impedancia y no cambia a ningún costo. Entonces, en teoría, una fuente de este tipo puede proporcionar energía eléctrica infinita, lo que también se denomina fuente de corriente ideal.
Las fuentes de corriente se clasifican en amperios o amperios. Simbólicamente está representado por una flecha que muestra la dirección del flujo de corriente. La dirección de la corriente también determina la polaridad del voltaje correspondiente.
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Tipos de fuentes actuales
Las fuentes actuales se pueden clasificar en dos tipos principales.
- Fuente de corriente independiente
- Fuente de corriente dependiente
Fuente de corriente independiente
Una fuente de corriente que proporciona corriente que no depende de otras variables en el circuito. Está representado por un círculo alrededor de una flecha que muestra la dirección actual. La corriente suministrada es independiente del valor de cualquier otro parámetro en el circuito conectado.
Una fuente independiente se puede clasificar en dos tipos
- Fuente de corriente directa
- Fuente de corriente alterna
Fuente de corriente directa
Una fuente de corriente continua o fuente de corriente CC es un tipo de fuente de corriente que suministra corriente que no cambia con el tiempo, es decir, su magnitud y dirección siguen siendo las mismas. La dirección del flujo de corriente está determinada por la flecha.
La dirección dada del flujo de corriente es para la corriente convencional que se supone que fluye desde el terminal positivo correspondiente al terminal negativo de la fuente. La dirección de la corriente de electrones será opuesta a la dirección dada.
Una fuente de corriente CC tiene una resistencia interna que está conectada en paralelo con ella. La resistencia en paralelo Rp es muy alta; idealmente, es infinita, es decir, circuito abierto.
Fuente de corriente alterna
La fuente de corriente alterna o fuente de corriente CA proporciona corriente que varía periódicamente con el tiempo. Sin embargo, el valor RMS permanece constante. La corriente oscila entre su valor máximo positivo y negativo alrededor de su posición media formando una forma de onda sinusoidal.
A medida que la magnitud oscila entre valores positivos y negativos, la dirección de la corriente cambia periódicamente a una frecuencia conocida. Por lo tanto no tiene una dirección fija como lo muestra la forma ondulada de su símbolo.
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Fuente de corriente dependiente
Una fuente de corriente dependiente suministra corriente cuya magnitud depende de otras variables en el circuito conectado. No suministra corriente constante pero varía con los cambios en otros parámetros eléctricos. Simbólicamente, está representado por una forma de diamante en un esquema.
Las fuentes de corriente dependientes se pueden clasificar en fuentes de corriente controladas por corriente y controladas por voltaje.
Fuente de corriente controlada actual
Este tipo de fuente dependiente suministra corriente a una carga que depende de la corriente en algún otro lugar del circuito y se denomina fuente de corriente controlada o CCCS. Su corriente se puede controlar variando el valor de la corriente de control, ya que es proporcional a ella. Tiene cuatro terminales donde la fuente de corriente dependiente está representada por una forma de diamante.
La corriente de entrada Ien es la corriente de control, mientras que la salida de la fuente dependiente es la corriente controlada Iafuera dado por βIen. Donde ‘β’ es la constante de corriente multiplicadora, también conocida como relación de transferencia de corriente o ganancia de corriente. Es una constante sin unidades.
A continuación se muestra un ejemplo muy básico de CCCS, un transistor de unión bipolar BJT. Es un dispositivo de control de corriente donde la corriente base Ien controla la corriente Iout del emisor. La corriente del emisor es la corriente dependiente que es β multiplicada por la corriente base I.en.
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Fuente de corriente controlada por voltaje
Este tipo de fuente dependiente cuya corriente depende de la cantidad de voltaje en algún otro lugar del circuito se llama fuente de corriente controlada por voltaje o VCCS. La corriente suministrada por la fuente de corriente dependiente está controlada por voltaje. Tiene cuatro terminales donde las dos terminales.
La corriente de salida Iafuera es directamente proporcional al voltaje de entrada Ven. el yoafuera viene dado por ‘αVEN‘ donde α es la constante multiplicadora o relación entre la corriente de salida Iafuera en voltaje de entrada VEN. Su unidad es Amperios/Voltios o mhos ℧, ya que es lo opuesto a los ohmios.
Un ejemplo básico de VCCS es un transistor de efecto de campo, FET. El voltaje aplicado a través de su puerta y terminal de fuente es el voltaje de control que controla la corriente de drenaje de salida. Si hay una fuente de corriente conectada entre el terminal de fuente y drenaje, será una fuente de corriente dependiente controlada por el voltaje de la compuerta.
Fuente de corriente ideal
Una fuente de corriente ideal entrega corriente constante independientemente del voltaje en sus terminales o de la variación en la carga. Es una fuente independiente con resistencia interna infinita. La corriente con respecto al gráfico voltaje/tiempo muestra una línea recta sin ningún cambio como se muestra en la siguiente figura.
Teóricamente, una fuente de corriente ideal proporciona energía infinita que no es posible. Sin embargo, se utilizan para el análisis de circuitos.
La fuente de corriente ideal tiene las siguientes características
- Proporciona una corriente constante independiente de la variación de la carga o del voltaje a través de ella.
- Su resistencia interna es infinita.
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Fuente de corriente práctica
La fuente de corriente de partículas proporciona corriente a una carga que varía con el cambio en la carga y con el tiempo. A medida que la fuente actual agota la carga, el suministro actual también disminuye. Tiene una resistencia interna muy grande que está conectada en paralelo con él.
Operaciones en paralelo y en serie de fuentes de corriente
La fuente de corriente se puede conectar en paralelo y en serie para aumentar su rendimiento.
Operación Paralela de Fuentes de Corriente
Cuando las fuentes de corriente están conectadas en paralelo, su corriente neta es la suma algebraica de la corriente individual. Actúa como una única fuente de corriente. Su signo está determinado por la dirección de la corriente. Por lo tanto, se pueden sumar utilizando dos tipos de configuración paralela auxiliar y paralela opuesta.
En ayuda paralela, la corriente de ambos suministros se suma donde aumenta la corriente neta. La dirección de la corriente es la misma para ambas fuentes de corriente. Se utiliza principalmente para aumentar la corriente de una fuente de corriente.
En el tipo paralelo opuesto, las fuentes de corriente están conectadas en la dirección opuesta a la dirección de la corriente que se opone entre sí. La corriente neta es la diferencia entre ambas corrientes y su dirección está determinada por la fuente con mayor clasificación de corriente. Esta configuración no se utiliza.
Operación en serie de fuentes de corriente
Cuando se conectan varias fuentes de corriente en serie, su corriente no se suma. Por lo tanto no se debe conectar en serie incluso si tienen la misma corriente o diferentes corrientes nominales. Por lo tanto, en las fuentes de corriente ideales actuales no existen corrientes auxiliares ni opuestas en serie.
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