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理想DC電壓源的概念

理想的直流電壓源是一種理論構造，無論負載繪制的電流如何，都能提供固定電壓。它的特征是內部電阻為零，這意味著源本身內沒有電壓下降，并且理論上可以在保持恒定的端子電壓的同時提供無限的電流。這使得其電壓電流（VI）特性在圖上成為水平線，表明電壓保持不變，而不論電流如何。

盡管現(xiàn)實中不存在理想的電壓源，但它們在電路分析中是有價值的簡化（圖1）。在實際情況下，所有DC電壓源都表現(xiàn)出一些內部電阻，當電流流過源時，這會導致電壓下降。這種電阻通常被建模為與理想來源串聯(lián)，影響輸送到負載的實際電壓。

內部電阻和載荷電阻之間的相互作用決定了功率傳遞的效率。根據(jù)功率傳輸定理，負載電阻應與源的內部電阻相匹配，以實現(xiàn)動力傳遞。

內電阻和載荷性

在現(xiàn)實世界應用中，直流電壓源具有內部電阻，這是源構造所固有的，稱為r s。當連接到外部載荷電阻R L時，內部電阻會影響電路的整體性能。通過內部電阻的電壓下降降低了整個負載的電壓，計算為：

v drop = i * r s

我是流過電路的電流。該關系由等式描述：

v out = v源- v drop = v源- i * r s

該方程強調了地降低內部電阻以確保有效傳遞到負載的重要性。

來自源的電流取決于負載電阻r l：

i = v out / r l

內部電阻和負載電阻之間的關系對于確定輸送到負載的功率至關重要。當載荷電阻等于內部電阻時（R L = R S）時，就會發(fā)生功率傳遞。

系列和并行配置

當多個直流電源串聯(lián)連接時，它們的電壓會添加代數(shù)，并且內部電阻總和。例如，連接兩個12V源的內部電阻為0.5歐姆，每個電阻會導致24V的總電壓和1歐姆的組合內電阻。

相比之下，由于潛在的差異和內部電阻變化，并行連接電壓源的直接不那么直接，這可能會導致源之間的循環(huán)電流。因此，除非來源相同且適當平衡，否則通?？梢员苊獠⑿信渲?。

串聯(lián)

電壓：添加線性，v總計= V 1 + V 2

內部電阻：R總計= R INT1 + R INT2

并聯(lián)

電壓：保持等于單個源的電壓（僅適用于相同的來源）內部電阻：平行組合，R總計=（R INT1 * R INT2） /（R INT1 + R INT2）可以提供的總電流增加。平行不匹配的電壓可能會導致循環(huán)電流，從而造成損壞。

獨立和依賴的直流電壓源

直流電壓源被歸類為獨立或依賴。獨立的電壓源可提供恒定電壓，而不論電路中的其他元素（例如電池）。相比之下，因電壓源提供的（或受控的）電壓源提供的電壓根據(jù)電路中的另一個電壓或電流而變化。

依賴源對于對操作放大器和晶體管等組件進行建模至關重要。

電流控制電壓源（CCVS）

CCVS是一種依賴電壓源，其中輸出電壓與電路不同部分流動的電流成正比。它由鉆石形符號表示，其電壓值取決于控制電流，通常表示為：

v out = k * i控制

其中k是一個比例常數(shù)（也稱為跨逆性，在歐姆中表達）。 CCVS模型通常用于分析輸出電壓取決于輸入電流的某些電子組件和電路。

電壓控制電壓源（VCVS）

VCV是一個因電壓源，其輸出電壓與電路其他地方的輸入電壓成正比。象征性地，它被描述為鉆石形符號，其輸出電壓定義為：

v out = k * v控制

其中k是無量綱的電壓增益因子。 VCVS配置在放大器電路中很普遍，其中輸出電壓是輸入電壓的縮放版本。