전류원도 전압원입니까?


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전류와 전압 소스가 혼동됩니다. 교과서 정의를 얻었지만 실제 차이를 이해할 수는 없습니다. 나에게 전류와 전압 소스는 동일하게 보입니다. 이상적인 출처가 존재하지 않는다는 것을 알고 있습니다. 실제 전류원의 예는 무엇입니까? 전류를 생산하려면 전압이 필요하므로 전류 소스도 전압 소스가 아닌가? 배터리는 전압원이며 회로에 연결될 때 전류를 생성하기 때문에 전류원도 아닌가

전류 소스의 실제 예와 사용법 및 전압 소스와의 차이점을 이해하도록 도와주세요.


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둘 다 앞에 'constant'라는 단어가 없습니다.
user207421

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@EJP : AC 소스를 고려할 때 "이상적"은 "일정한"보다 더 나은 용어 일 수 있습니다.
Brian Drummond

@BrianDrummond & EJP : 둘 다에 동의하지만 @Brian : "일정한 특성을 가진 AC 전압 소스"(freq / P2P 전압 / 최대 전력 등); "이상적인"은 여기서 훨씬 더 심각한 가정입니다. 따라서, 나는 여기에 일정한 전압 이 아니라 소스 및 그 특성 이기 때문에 오해의 위험이 전혀없는 일정한 비 이상적인 AC 전압 소스를 가지고 있다고 안전하게 말할 수 있다고 생각합니다 .
vaxquis

다른 사람들이 지적했듯이 혼란은 주로 부정확 한 용어에서 비롯됩니다. 전류를 생산하려면 전압이 있어야합니다. 부하에 걸쳐 전압을 발생 시키려면 전류가 통과해야합니다. 모든 실제 전원 공급 장치는 전류 및 전압 소스입니다. 그러나 특정 작업의 경우 (이론적으로) 정전압 소스 또는 (이론적으로) 정전류 소스를 소중하게 생각합니다. | CC 소스의 경우, 부하에 따라 부하가 변하면 V = IR = I xa 상수로 변해야합니다. | CV 소스의 경우, 부하가 변함에 따라 부하를 통한 전류는 I = V / R = V xa 상수로 변해야합니다.
Russell McMahon

답변:


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전압원은 필요한 전류 (실제 전원의 경우 공급 가능한 전류의 한도)에서 일정한 (또는 약간 변하는) 전압을 이상적으로 관리 할 수있는만큼 밀접하게 제공합니다.

전류 소스는 이상적인 전압을 관리 할 수있는 한 필요한 전압 (실제 전원 공급 장치에서는 공급 가능한 전압 한계)까지 일정한 (또는 약간 변화하는) 전류를 제공합니다.

전압원을 단락 시키면 매우 큰 전류가 흐릅니다 (일반적으로 퓨즈를 끊거나 차단기 등을 차단합니다).

전류원을 단락 시키면 매우 낮은 전압에서 정격 전류를 얻을 수 있으며 흥미로운 것은 없습니다.

전압원을 개방하면 정격 전압으로 거기에 앉아 흥미로운 일이 없습니다.

전류원을 개방하면 최대 전압으로 촬영됩니다. 그것이라면 이상적인 전류 소스, 그것은 아크를 형성하고 플라즈마에 흐르는 정격 전류를 얻기 위해 충분한 킬로 볼트 자체를 몰 것. 우리는 그런 이유로 대부분의 상황에서 이상적인 전류원을 원하지 않습니다.


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개방 및 단락 상태에 대한 좋은 설명!
Ryan Griggs

좋은 설명이지만 하나의 혼동을 피하기 위해 'constant'를 명목 또는 specified로 대체 할 수 있습니다 . 예를 들어 오디오 증폭기의 출력은 전압원으로 설명 할 수 있지만 일정하지는 않습니다.
nekomatic

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"(...) 아크를 형성하고 플라즈마에 흐르는 정격 전류를 얻기에 충분한 킬로 볼트로 운전할 것입니다. 우리는 그러한 이유로 대부분의 상황에서 이상적인 전류원을 실제로 원하지 않습니다." 아 그래! (삽입 악마의 웃음과 야생 광란의 눈)
Baard Kopperud

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@nekomatic 동의합니다. 그러나 "일정한"이라는 단어의 사용 상황에 대한 설명을 추가합니다. 용어를 배우는 것이 IMO의 개념을 이해하는 첫 번째 단계입니다. 내가 OP가 "와"전류 / 전압 소스 "혼동하지 않았다면 의심 일정한 전류 / 전압 소스를"그는 모든 그들과 함께 문제가없는 것 ...
vaxquis

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와우-29 포인트, 그러나 원래의 질문에 대답 했습니까? (전류 소스도 전압 소스입니까?)
LvW

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이상적인 전압 소스는 전류를 공급받지 않고 정의 된 전압을 유지합니다.

이상적인 전류 소스는 전압에 관계없이 정의 된 전류를 유지합니다.

이러한 것들은 실제로 존재하지 않습니다. 둘 다 회로를 분석 할 때 사용하는 단순화입니다. 우리가 그것들을 만들 수 있다고해도 우리는 원하지 않을 것입니다. 무한 개방 회로 전압 또는 무한 단락 전류를 갖는 장치는 매우 위험합니다.

실제 전압 소스는 정의 된 일부 전류 범위에서 정의 된 값에 가까운 전압을 유지합니다.

실제 전류 소스는 정의 된 전압 범위에서 정의 된 값에 가까운 전류를 유지합니다.

일부 출처는 두 가지 행동 모두를 보일 수 있습니다. 일반적인 실험실 전원 공급 장치가 좋은 예입니다. 저 전류의 경우 주어진 전압을 유지하지만 전류가 주어진 임계 값에 도달하면 일정한 전류를 유지하기 위해 전압이 감소합니다.

저항과 병렬로 연결된 이상적인 전류원은 저항과 직렬로 연결된 이상적인 전압원과 동등합니다. 저항 값은 두 경우 모두 동일하며 "출력 임피던스"로 알려져 있습니다. 이러한 회로의 전압 대 전류 특성은 개방 회로 전압과 단락 전류 사이의 직선입니다. 보다 일반적으로 출력 임피던스를 dv / di로 간주 할 수 있습니다.

따라서 출력 전압 범위에서 전류 변동이 충분히 작아지는 수용 가능한 소스 임피던스가 무엇인지 결정할 수 있으며 병렬 회로 저항이있는 전류 소스에서 직렬 저항이있는 전압 소스로 회로를 변환 할 수 있습니다.

실제로는 잘 작동하지 않습니다. 이 방법으로 높은 출력 임피던스를 얻으려면 비효율적이고 안전 위험을 초래할 수있는 고전압 소스가 필요합니다. 따라서 일반적인 전류 소스에는 부하에 따라 전압을 조정하기위한 피드백 형태가 포함됩니다. 이러한 소스의 경우 전압 대 전류 그래프는 일반적으로 직선이 아니므로 출력 임피던스는 소스의 전압에 따라 달라집니다.

이를 위해 일반적으로 일부 형태의 트랜지스터 또는 연산 증폭기 회로가 사용됩니다. 소스에 필요한 특성에 따라 많은 변형이 있습니다.


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실제 전류원 의 예는 무엇입니까 ?

아크 용접에서는 사용중인 프로세스에 따라 정전류 (CC) 또는 정전압 (CV) 전원을 사용해야합니다. 가장 일반적인 용접 공정 중 일부는 정전류 전원 공급 장치 (예 : SMAW, GTAW)를 사용합니다.

SMAW ( "스틱"용접) 작업자가 용접하는 경우 정전류 전원 은 큰 전압 변화에 비해 상대적으로 적은 암페어 변화를 보여줍니다 .

CC 전원에 대한 일부 작동 매개 변수 를 사용 하여 기계를 300A로 설정하고 작업자가 전극을 작업 물에서 더 가까이 또는 더 멀리 유지하여 아크 길이를 변경하는 동안 전원의 전압 및 전류를 확인합니다.

  • 짧은 아크 : 30V-308A
  • 이상적인 아크 : 32V-300A
  • 긴 아크 : 34V-290A

여기서 우리는 4V의 전압 변화 가 비교적 18A의 암페어 변화 가 비교적 적음을 알 수 있습니다 .

전류를 생산하려면 전압이 필요하므로 전류 소스도 전압 소스가 아닌가?

전류원전압원 이다 이론적 정의 전기 회로를 분석하기 위해 존재한다. 정의를 보면 둘 다 사실 일 수는 없습니다.

본질은이다 전류원은 상당히 안정 (즉, 제공 상수 ) 전류 및 전압 소스는 예측 전압 (예컨대 12V 배터리, 120V 콘센트)을 제공한다.


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이 경우 다소 동의하지만 (~ = +/- 3 %) ~ = (~ = +/- 6 %)입니다. 하나의 변수 wrt와 다른 변수의 넓은 범위가 예에 더 좋습니다.
Russell McMahon

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이상적인 전류 및 전압 소스의 경우 다음과 같습니다.

전류원을 통과하는 전류는 전류원에 의해 일정한 값으로 고정된다. 전류원의 전압은 임의의 값을 가질 수 있습니다.

전압원의 한 단자에서 다른 단자로 측정 된 전압은 전압원에 의해 일정한 값으로 고정된다. 전압원을 통한 전류는 임의의 값을 취할 수있다.

말이 돼?


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전류원은 시간의 함수 (또는 트랜지스터 모델에서와 같이 회로에서 다른 양의 함수)로 변할 수있다.
Peter Mortensen 2016 년

@PeterMortensen, 즉 종속 전류 소스 인 경우에 해당됩니다. 그러나 나는 의존적 인 전류원의 주제가 OP에 비해 너무 진보되었을 것이라고 생각합니다.
mkeith

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내 이해는 실제 전류 소스가 지정된 전류가 회로를 통해 흐르도록 출력 전압을 조정하는 반면, 전압 소스는 최대 정격 전류에서 특정 전압을 생성한다는 것입니다. 그러나 둘 다 기술적으로 전압 (잠재적) 소스라고 생각합니다. 하나는 가변 전압이고 다른 하나는 고정 전압입니다.

현재의 소싱과 관련하여 몇 년 전 강사가 "전류를 공급하는 능력은 방정식에서 무한하다고 가정하지만 실제로는 항상 소스의 능력에 의해 제한됩니다"라는 간단한 진술을 할 때까지 정신적 장애를 가졌습니다.


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내 의견으로는 내가 볼 수있는 한, 이것은 "전류원도 전압원인가?"라는 질문에 대한 답변을 제공하는 유일한 기여입니다.
LvW

궁금합니다. 고품질 전류 소스 기기가 개방 회로 상태를 감지합니까, 아니면 전압을 최대 가용 전압까지 올리나요? 개방 회로 상태를 감지하면 어떻게됩니까?
Ryan Griggs

그렇습니다. 전류 가 회로를 통해 "밀어 지려면"전압 전위가 있어야하기 때문에 모든 전류원은 전압원 이어야합니다. 전압 없음 (즉, 압력)은 전류 없음 (즉, 흐름)과 같습니다.
Ryan Griggs

답변 감사합니다. 불행히도 나는 여전히 혼란스러워합니다. 이상적인 전압이나 전류원이 존재하지 않는다는 것을 알았습니다. 내 질문은-우리는 전류를 생산하기 위해 전압이 필요하지만 전류와 전압 소스가 동일하지 않습니까?
user3551094

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예, 제 대답은 "전류원"은 단순히 가변 전압원이라고 설명합니다. 소스는 전류 흐름을 모니터링하고 전압을 변경하여 일정한 전류 흐름을 보장합니다. 예, 둘 다 "전압 전위"입니다.
Ryan Griggs

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실제 세계에는 이상적인 전압원이나 이상적인 전류원이 없다고 생각하는 것이 옳습니다.

대신 전압과 전류를 모두 제공하는 소스 만 있습니다. 이들 사이의 차이는 어떤 매개 변수가 소스의 제어하에 있고 어떤 것이로드의 제어하에 있는지입니다 .

간단한 저항성 부하의 경우 옴의 법칙이 있습니다.

나는=V아르 자형

이 값 중 두 개가 있으면 세 번째 값을 계산할 수 있습니다.

V아르 자형나는

나는아르 자형V

요약하면 다음과 같습니다.

  • 전압원에서 전압은 고정되고 전류는 부하에 따라 변합니다.
  • 전류원에서 전류는 고정되고 전압은 부하에 따라 변합니다

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V = RI (옴의 법칙) 이제 전압 소스가하는 것은 수학적으로 V가 일정하다는 것을 수학적으로 말하는 것입니다.

  1. 저항 (LOAD)을 높이려면 전류가 덜 흐릅니다.
  2. 그러나 전력 소비는 동일합니다. 필요한 전력이 동일하면 회로의 전류가 낮아질 가능성이 있습니다.

낮은 전압이라도 필요한 전력 장벽을 충족시키는 전류원의 경우에는 역전이 발생합니다. 수학적으로 이것은 두 출처의 근본적인 차이점입니다.


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현재 루프의 실용적인 응용 프로그램을 요청했습니다. 여기 몇 가지가 있습니다. 일부는 역사적이며 일부는 여전히 오늘날 사용되고 있습니다.

Model 15와 같은 초기 텔레타이프 장비는 장비간에 60mA 전류 루프를 사용했습니다. Model 33과 같은 최신 모델은 20mA 루프를 사용했습니다. 두 경우 모두의 장점은 일정한 전류가 라인의 저항으로 인한 손실을 극복했기 때문에 리피터가 필요없이 기계 사이에서 수 마일에 걸쳐 라인을 가동 할 수 있다는 것입니다. 물론 거리가 증가함에 따라이 거리에 걸친 전압 강하가 증가했으며 일부 라인은 최대 125V의 공급 전압에서 작동했습니다.

또 다른 장점은 루프의 어느 곳에서나 다른 기계와 직렬로 추가 기계를 추가 할 수 있으며 전원 공급 장치는 루프를 구동하는 전압을 높여 자동으로 보상한다는 것입니다.

이 텔레타이프 루프는 "공간"조건에 전류가없고 "마크"에 라인에 전류가 있습니다. 간격 조건 (데이터 없음)이 기본 조건이므로 대부분 전원 공급 장치 회로의 전력 소비를 줄였습니다.

모델 33 텔레타이프 머신은 1970 ~ 1980 년대 미니 컴퓨터의 컴퓨터 터미널로 널리 사용되었으므로 대부분 20mA 인터페이스가 제공되었습니다. IBM PC의 원래 직렬 카드조차도 현재 루프 인터페이스를 제공했습니다.

MIDI 는 현재 루프 인터페이스의 또 다른 예입니다. 5mA를 사용합니다.

또 다른 유형의 전류 루프는 계측을위한 일부 장소에서 사용되고 있습니다. 4-20mA 전류 루프라고합니다 (10-50mA도 사용됨). 디지털 데이터 전송을 위해 위에서 설명한 루프의 정전류와 달리 4-20mA 루프는 압력, 온도, 레벨, 유량, pH 또는 기타 공정 변수와 같은 계측기 판독 값을 전달하는 데 사용됩니다. 일반적으로 4mA는 0의 판독 값을 나타내고 20mA는 풀 스케일 판독 값을 나타냅니다. 따라서 계측기의 전체 스케일이 160 인 경우 전류가 100µA 증가 할 때마다 판독 값이 1 씩 증가합니다.

트랜스미터라고하는 장치를 사용하여 판독 값을 가변 전류로 변환합니다. 현대 는 다소 복잡 합니다.

20mA 및 60mA 디지털 루프와 마찬가지로 4-20mA 전류 루프의 장점은 예를 들어 장거리 전화 쌍을 통해 실행될 수 있다는 것입니다.

이들이 0mA 대신 4mA로 시작한 이유는 후자를 결함 (개방 루프)을 나타 내기 위해 사용했기 때문입니다.


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천천히 그리고 침착하게이 개념에 대해 숙고하십시오. 현재는 진짜입니다. 그것은 물리적 현실입니다 [전자는 어떤 식 으로든 움직입니다]. 측정 가능합니다. 변동하는 [더 많거나 적은 전자 이동]. 다양한 기기로 볼 수 있습니다 [전자 현미경]. 따라서 1 단계는 기계적 형태의 전류가 존재한다는 용어입니다. 전압은 실제가 아닙니다. 기계적 성분이 전혀 없습니다. 따라서 실수로 전류와 전압이 모두 존재하고 존재하며 서로 더 의의를 갖기 위해 서로 의존한다고 믿는 모든 사람들에게는 잘못된 것입니다. 전압이라는 용어는 피험자를 혼란스럽고 설명 할 수없는 상태로두기보다는 간단한 방식으로 전기를 설명하기 위해 하루 동안 다시 설명해야했습니다. 여기서 파악해야 할 요점은 EXIST!의 의미입니다. 현재가 존재합니다. 여러 구성 요소 [전자; 입자; 원자 구조, 물리 법칙에 따른 구성 요소 간의 상호 작용]. 질량이 없기 때문에 전압이 존재하지 않습니다. 우리는 전류의 연속 또는 시작을 순환시킬 수있는 폐쇄 회로에 설계 및 라벨링 된 측정 기기를 삽입하여 전압 자체의 가치를 창출합니다. 회로의 물리적 파라미터 [전자 수준]에 따라, 우리가 겸손한 전압 측정 장치에서 보는 것에 따라 달라집니다. 흥미롭게도 실제로 존재하고 전자 흐름을 정확하게 정의하는 두 회로 구성 요소의 현실에 충실하기를 원한다면 [회로 저항과 전류] 전압을 별도의 매개 변수로 정의 할 필요가 없습니다.


답변 감사합니다. 불행히도 나는 여전히 혼란스러워합니다. 이상적인 전압이나 전류원이 존재하지 않는다는 것을 알았습니다. 내 질문은-우리는 전류를 생산하기 위해 전압이 필요하지만 전류와 전압 소스가 동일하지 않습니까?
user3551094

"전압은 실제가 아니다". 이것은 완전히 잘못입니다! 전압은 단위 충전 당 에너지이며 에너지는 문제만큼 중요합니다 (아인슈타인의 유산, E = mc ^ 2 !!!). 매우 민감한 기기를 사용하더라도 비핵 반응에서도 측정 할 수 있습니다. 에너지가 생성되는 화학 반응에서 제품 의 총 질량은 시약의 총 질량보다 적습니다 . 차이는 생산 된 에너지의 등가 질량입니다!
Lorenzo Donati는 Monica를 지원합니다.
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