為什么電流源的內(nèi)阻為無(wú)窮大？?jī)?nèi)阻那么大不是沒(méi)電流通過(guò)了？

為什么電流源的內(nèi)阻為無(wú)窮大？?jī)?nèi)阻那么大不是沒(méi)電流通過(guò)了？

電路中常用的電源有兩種形式，一種是電壓源（voltage source），另一種是電流源（current source）。其中，電壓源的輸出電壓保持不變，而其輸出電流取決于電路中的負(fù)載阻抗；而電流源的輸出電流保持不變，其輸出電壓取決于電路中的負(fù)載阻抗。在實(shí)際電路設(shè)計(jì)中，電流源應(yīng)用廣泛。在本文中，我們將詳細(xì)探討電流源的內(nèi)阻為無(wú)窮大的原因。

首先，我們先來(lái)了解電路中的內(nèi)阻是什么。內(nèi)阻又被稱為源電阻（source resistance），是指電源輸出電壓或電流減少的電路中呈現(xiàn)的等效電阻。內(nèi)阻是由電源中元器件的電性質(zhì)及結(jié)構(gòu)決定的，可以看作是電源本身所帶的“削弱器”，片面地說(shuō)是限制電能從電源輸出的“瓶頸”。內(nèi)阻的大小與電源中原器件的材料、形狀、制作工藝以及等等相關(guān)因素有關(guān)。

既然我們了解了內(nèi)阻的概念，那么接下來(lái)我們來(lái)詳細(xì)分析一下電流源的內(nèi)阻為什么是無(wú)窮大。

電流源是一種負(fù)載電路的理論，電路中的電路元件和負(fù)載元件組成了一個(gè)閉合的電路。在這個(gè)電路中，電源提供了一個(gè)恒定的電流，我們可以將它看作一個(gè)電流控制器。其輸出電流大小和負(fù)載阻抗無(wú)關(guān)，即無(wú)論負(fù)載阻抗如何變化，電流保持不變，滿足了在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)于恒定電流的需求。這也是電流源與電壓源在實(shí)際應(yīng)用中的主要區(qū)別。

例如，一個(gè)1A的電流源可以用來(lái)驅(qū)動(dòng)各種不同的負(fù)載，比如一個(gè)100歐姆的燈泡或一個(gè)線圈電機(jī)。無(wú)論負(fù)載是什么，電流源的輸出電流始終保持在1安。

現(xiàn)在，讓我們來(lái)具體探討為什么電流源的內(nèi)阻為無(wú)窮大。

首先，假設(shè)電流源具有一個(gè)有限的內(nèi)阻，因此在負(fù)載中流過(guò)的電流將隨負(fù)載阻抗的變化而變化。換句話說(shuō)，如果負(fù)載阻抗增加，相當(dāng)于電路中的電阻增加，電路中的總阻值增加，由歐姆定律可以得到，電流變小，電流源也會(huì)跟著變小。這有違電流源恒定電流輸出的特性。

更進(jìn)一步地說(shuō)，如果電流源具有一個(gè)有限的內(nèi)阻，那么當(dāng)負(fù)載阻抗為無(wú)窮大時(shí)，電路輸出電流將為零。這是因?yàn)楫?dāng)負(fù)載阻抗趨近于無(wú)窮大或變?yōu)殚_路時(shí)，電路的總阻值趨近于無(wú)窮大，電源提供的電壓將很快消耗殆盡，并且電路中的總阻抗很高，電流源的輸出電流將為零。

為了實(shí)現(xiàn)電流源的定義，我們需要一種方式來(lái)抵消負(fù)載阻抗對(duì)電流的影響。這種方式就是將電流源的內(nèi)阻定義為無(wú)窮大。當(dāng)內(nèi)阻為無(wú)窮大時(shí)，電流源的輸出電流對(duì)于任何有限的負(fù)載阻抗都是不變的。這可以通過(guò)歐姆定律很容易地證明：對(duì)于一個(gè)有限的電流源，其內(nèi)阻為R，輸出電流I，輸出電壓V，當(dāng)外部電路阻抗為R1時(shí)，電路中的電流I1為I1=V/R1；根據(jù)歐姆定律，此時(shí)在電路間電阻R1上的電壓也等于V，因此總的電壓降為V+IR，視頻中的電路方程即為V+IR=IR1，化簡(jiǎn)后可得：

I=V/R1+R

現(xiàn)在讓我們假設(shè)內(nèi)阻R為無(wú)窮大，帶入以上等式中，可以得到：

I=V/無(wú)窮大+R=V/無(wú)窮大 = I

也就是說(shuō)，當(dāng)內(nèi)阻為無(wú)窮大時(shí)，電流源的輸出電流不受負(fù)載阻抗的影響。

因此，在實(shí)際應(yīng)用中，我們將電流源的內(nèi)阻定義為無(wú)窮大，以確保電流源可以提供恒定的電流輸出，即使在面對(duì)不同時(shí)刻和負(fù)載電阻值變化的情況下也是如此。

總而言之，電流源作為一種特殊的電源，其輸出電流率先完成了電路的定義，因此需要一種保證輸出電流不受負(fù)載阻抗影響的方式，這就要求內(nèi)阻為無(wú)窮大。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)使用這種不需要外部控制電路就能夠?qū)崿F(xiàn)恒定電流輸出的電源來(lái)滿足各種不同的電路應(yīng)用需求。