La source de courant est-elle aussi une source de tension?

Je suis confus entre les sources de courant et de tension; J'ai la définition du manuel mais je ne suis pas capable de comprendre la différence du monde réel. Pour moi, les sources de courant et de tension semblent identiques. Je comprends que les sources idéales n’existent pas. Qu'est-ce qu'un exemple de source de courant pratique? Pour produire du courant, nous avons besoin de tension, alors une source de courant n'est-elle pas aussi une source de tension? Puisqu'une batterie est une source de tension et qu'elle produit du courant lorsqu'elle est connectée à un circuit, n'est-ce pas aussi une source de courant?

S'il vous plaît, aidez-moi à comprendre l'exemple du monde réel et l'utilisation de la source de courant et en quoi il diffère d'une source de tension.

Une source de tension fournit, aussi étroitement que possible à l'idéal, une tension constante (ou ne variant que légèrement) à n'importe quel courant nécessaire (dans les alimentations réelles, jusqu'à la limite du courant qu'elle peut fournir)

Une source de courant fournit, aussi étroitement que possible à l'idéal, un courant constant (ou ne variant que légèrement), quelle que soit la tension requise (dans les alimentations réelles, jusqu'à la limite de la tension pouvant être fournie).

Si vous court-circuitez une source de tension, vous obtenez des courants extrêmement importants (normalement, vous faites sauter un fusible / déclencher un disjoncteur, etc.).

Si vous court-circuitez une source de courant, vous obtenez le courant nominal à une tension extrêmement basse et il ne se passe rien d’excitant.

Si vous ouvrez le circuit d’une source de tension, elle reste là à sa tension nominale et ne fait rien d’intéressant.

Si vous ouvrez le circuit d’une source de courant, celle-ci atteint sa tension maximale. Si c’était une source de courant idéale , elle entraînerait suffisamment de kilovolts pour former un arc et obtenir le courant nominal dans le plasma. Pour cette raison, nous ne voulons pas vraiment de sources de courant idéales dans la plupart des situations.

Une source de tension idéale maintiendrait une tension définie quel que soit le courant qui y est tiré.

Une source de courant idéale maintiendrait un courant défini indépendamment de la tension qui la traverse.

Aucune de ces choses n'existe réellement. Les deux sont des simplifications que nous utilisons lors de l’analyse de circuits. Même si nous pouvions les construire, nous ne voudrions probablement pas. Un appareil avec une tension de circuit ouvert infinie ou un courant de court-circuit infini serait extrêmement dangereux.

Une source de tension réelle maintient une tension proche de sa valeur définie sur une plage de courants définie.

Une source de courant réelle maintient un courant proche de sa valeur définie sur une plage de tensions définie.

Certaines sources peuvent présenter les deux comportements. Une alimentation de laboratoire typique en est un bon exemple. Pour les courants faibles, elle maintiendra une tension donnée, mais une fois que le courant atteint un seuil donné, la tension diminue pour maintenir un courant constant.

Une source de courant idéale en parallèle avec une résistance est équivalente à une source de tension idéale en série avec une résistance. La valeur de la résistance est la même dans les deux cas et est appelée "impédance de sortie". La caractéristique tension / courant d'un tel circuit sera une ligne droite entre la tension à vide et le courant de court-circuit. Plus généralement, on peut considérer que l'impédance de sortie est dv / di.

Vous pouvez donc décider de la valeur d'une impédance de source acceptable pour que la variation de courant soit suffisamment faible sur la plage de tension de sortie, puis transformer le circuit d'une source de courant avec résiteur parallèle en une source de tension avec résistance en série.

En pratique, ça ne marche pas si bien. Pour obtenir une impédance de sortie élevée selon cette méthode, une source de haute tension inefficace et susceptible de créer des risques pour la sécurité sont nécessaires. Ainsi, une source de courant typique impliquera une certaine forme de rétroaction pour ajuster la tension en fonction de la charge. Pour une telle source, le graphique tension / courant ne sera généralement pas une ligne droite et l'impédance de sortie variera donc en fonction de la tension aux bornes de la source.

Typiquement, une certaine forme de transistor ou de circuit amplificateur opérationnel est utilisée à cette fin. Il existe de nombreuses variations en fonction des caractéristiques que la source doit avoir.

Qu'est-ce qu'un exemple de source de courant pratique ?

En soudage à l'arc, vous devez utiliser une source d'alimentation à courant constant (CC) ou à tension constante (CV) en fonction du processus utilisé. Plusieurs des procédés de soudage les plus courants utilisent des sources d'alimentation à courant constant (par exemple, SMAW, GTAW).

Lorsqu'un opérateur SMAW ("soudage" par soudage) est en train de souder, la source d'alimentation à courant constant affiche variation d'ampérage relativement faible par rapport à une variation importante de tension .

En utilisant exemples de paramètres de fonctionnement pour une source d'alimentation CC, la machine est réglée sur 300 A et nous vérifions la tension et l'intensité de la source d'alimentation pendant que l'opérateur modifie la longueur de l'arc en maintenant l'électrode plus ou moins éloignée du travail:

• Arc court: 30V - 308A
  
• Arc idéal: 32V - 300A
  
• Arc long: 34V - 290A
  

Nous pouvons voir ici qu’il y a une variation relativement faible de l’ampérage de 18A avec une variation relativement importante de la tension de 4V.

Pour produire du courant, nous avons besoin de tension, alors une source de courant n'est-elle pas aussi une source de tension?

Non source de courant et source de tension sont définitions théoriques permettant d'analyser des circuits électriques. Si vous regardez les définitions, elles ne pourraient pas être toutes les deux vraies.

L'essence est qu'une source de courant fournit un courant raisonnablement stable (c'est- à- dire constant ) et qu'une source de tension fournit une tension prévisible (par exemple, des batteries 12 V, des prises murales 120 V).

Pour les sources de courant et de tension idéales, c'est comme ça.

Le courant traversant une source de courant est fixé à une valeur constante par la source de courant. La tension aux bornes d'une source de courant peut prendre n'importe quelle valeur.

La tension mesurée d'une borne à l'autre d'une source de tension est fixée à une valeur constante par la source de tension. Le courant traversant la source de tension peut prendre n'importe quelle valeur.

Cela a-t-il du sens?

D'après ce que je comprends, une source de courant réelle ajuste la tension de sortie pour garantir que le courant spécifié circule dans le circuit, tandis qu'une tension source de produit une tension spécifique à un courant nominal maximum. Mais je pense que les deux sont techniquement des sources de tension (potentielles), l’une étant une tension variable et l’autre, une tension fixe.

En ce qui concerne l’approvisionnement actuel, il ya des années, j’avais un blocage mental jusqu’à ce qu’un instructeur déclare simplement que "la capacité de générer du courant est supposée être infinie dans les équations, mais qu’elle est toujours limitée par les capacités de la source".

Vous avez raison de penser qu’il n’existe pas de source de tension idéale ni de source de courant idéale dans le monde réel.

Au lieu de cela, il n'y a que des sources fournissant à la fois la tension et le courant. La différence entre eux est quel paramètre est sous le contrôle de la source et lequel est sous le contrôle de la charge .

Pour les charges résistives simples, vous avez la loi d'Ohm qui l'illustre bien.

Vous avez trois paramètres: tension, courant et résistance. La loi d'Ohm associe les trois en une formule très simple:$I=\frac{V}{R}$

Lorsque vous avez deux de ces valeurs, vous pouvez calculer la troisième.

Avec une source de tension (constante), vous avez une valeur fixe de $V$ et une valeur connue de $R$ (la résistance de charge) donc le courant $I$ est variable et peut être calculée.

Inversement, pour une source de courant (constante), vous avez une valeur fixe de $I$ et une valeur connue de $R$ donc la tension $V$ est variable et peut être calculée.

Donc en résumé:

• Dans une source de tension, la tension est fixe et le courant change en fonction de la charge
• Dans une source de courant, le courant est fixe et la tension varie en fonction de la charge.

Juste pour ajouter quelques maths V = RI (loi de ohm) Maintenant, quelle source de tension dit mathématiquement que V est constant ne fait donc est (RI) constant cela impliquerait

1. Pour augmenter la résistance (LOAD), moins de courant est tiré.
2. Cependant, la dissipation de puissance est la même impliquant une possibilité que le courant dans le circuit soit inférieur si la puissance requise est la même.

L'inverse se produit pour une source de courant où même une basse tension remplirait la barrière de puissance requise. Mathématiquement, c'est la différence fondamentale entre les deux sources.

Vous avez demandé des applications pratiques des boucles actuelles. Voici quelques-uns. Certains sont historiques et d'autres sont encore utilisés aujourd'hui.

Télétype précoce , comme le modèle 15, utilisaient des boucles de courant de 60 mA entre les machines. Les modèles suivants, comme le modèle 33, utilisaient des boucles de 20 mA. L'avantage dans les deux cas est que vous pouvez faire fonctionner des lignes sur plusieurs kilomètres entre des machines sans avoir besoin de répéteurs, car le courant constant a surmonté toutes les pertes dues à la résistance des lignes. Bien sûr, la chute de tension sur ces distances augmentait à mesure que la distance augmentait, et certaines lignes fonctionnaient à des tensions d'alimentation allant jusqu'à 125V.

Un autre avantage est que vous pouvez ajouter des machines supplémentaires en série avec les autres partout dans la boucle, et l'alimentation compensera automatiquement en augmentant la tension qui alimente la boucle.

Ces boucles de télétype utilisaient une absence de courant pour une condition "d'espace" et la présence de courant dans la ligne pour un "repère". Etant donné qu'une condition d'espacement (pas de données) était la condition par défaut, la consommation d'énergie dans les circuits d'alimentation a été réduite la plupart du temps.

Modèle 33 Les machines de type télétype étaient largement utilisées dans les années 1970-1980 comme terminaux informatiques pour les mini-ordinateurs. La plupart d'entre elles étaient donc équipées d'une interface 20 mA. Même la carte série d'origine du PC IBM contenait des dispositions pour une interface de boucle de courant.

MIDI est un autre exemple d’interface de boucle actuelle. Il utilise 5 mA.

Un autre type de boucle de courant était et est toujours utilisé à certains endroits pour l'instrumentation. C'est ce qu'on appelle la boucle de courant 4-20 mA (10-50 mA a également été utilisée). Contrairement au courant constant dans les boucles décrites ci-dessus pour l'envoi de données numériques, les boucles 4-20 mA sont utilisées pour transmettre des lectures d'instruments telles que la pression, la température, le niveau, le débit, le pH ou d'autres variables de processus. Habituellement, 4 mA représente une lecture de 0 et 20 mA représentent une lecture à pleine échelle. Donc, si la pleine échelle d'un instrument était de 160, chaque augmentation de 100 µA du courant représenterait une augmentation de la lecture.

Un dispositif appelé émetteur est utilisé pour convertir la lecture en un courant variable. Les modernes sont plutôt complexes .

À l'instar des boucles numériques 20 mA et 60 mA, les boucles de courant 4-20 mA présentent l'avantage de pouvoir être utilisées sur une paire de téléphones, par exemple, sur de longues distances.

La raison pour laquelle ils ont commencé avec 4 mA au lieu de 0 mA est que ce dernier a été utilisé pour indiquer un défaut (boucle ouverte).

Essayez de réfléchir à cette notion - lentement et calmement. Le courant est réel. C'est une réalité physique [les électrons se déplaçant d'une certaine manière]. C'est mesurable. C'est variable [électrons plus ou moins en mouvement]. On peut le voir avec une gamme d'instruments [au microscope électronique]. L’étape 1 consiste donc à comprendre l’existence de la forme mécanique du courant électrique - elle existe. La tension n'est pas réelle. Il n'a aucun composant mécanique que ce soit. Donc, pour tous ceux qui croient à tort que le courant et la tension sont réels et existent et dépendent les uns des autres pour avoir une signification supplémentaire - vous avez tort. Le terme «tension» devait être décrit dans la journée pour EXPLIQUER l'électricité de manière simple plutôt que de laisser le sujet confus et non expliqué. Le point clé à saisir ici est la signification de EXIST !. Le courant existe. C'est un composant mécanique [il a une masse] comprenant plusieurs blocs de construction [électrons; des particules; structure atomique, plus interaction entre les constituants conformément aux lois de la physique]. La tension n'existe pas car elle n'a pas de masse. Nous créons nous-mêmes la valeur de la tension en interposant un instrument de mesure spécialement conçu et étiqueté dans un circuit fermé permettant la circulation ou le maintien d’un courant. En fonction des paramètres physiques [au niveau électronique] du circuit, cela dépendra de ce que nous voyons sur notre humble appareil de mesure de tension. Il est intéressant de noter que nous n'avons JAMAIS besoin de définir la tension en tant que paramètre distinct si nous voulons nous en tenir à la réalité des deux constituants de circuit qui EXISTENT et définissent précisément le flux d'électrons [résistance et courant du circuit].