關于電源内阻的了解

在學習電流源和電壓源時，關于電源内阻的問題經常會困惑很多人，隻記得電壓源與外界負載連接配接時認為内阻是和外界負載串聯；電流源與外界負載連接配接時認為内阻是和外界負載并聯，使用時要求電壓源内阻越小越好，電流源内阻越大越好！并不了解為什麼？内阻這個東西到底對電源的影響是什麼？為什麼要内阻和外界負載相比對電源輸出才能達到最大功率？

一、基本概念

1、電路由電源和負載構成；

2、電路分成内電路和外電路兩部分，電源電路就是内電路；

3、電流通過電源内電路時也有電阻，這個電阻叫内電阻；

4、電流在内電阻上同樣要消耗電能發熱；

5、作為電源，内阻上的消耗不僅是一種的浪費，而且會使電源本身溫升，嚴重時會損壞電源！

6、電源的内阻是實實在在導體電阻！**

二、内阻和外界負載相比對電源輸出才能達到最大功率，為什麼？

1、電源的功能有兩種情況：一是作為負載的能源，既我們說的電力電源；二是作為負載的資訊源，既我們說的“信号源”；作為電力電源，我們希望電源内阻越小越好，即内阻消耗小而輸出高，也就是效率要高；例如供電系統，作為電源的發電機、變壓器等要内阻小。作為信号源，我們要求輸出的信号功率越大越好，例如我們要喇叭的聲音“洪亮”；

2、什麼時候信号源的輸出功率最大，既喇叭最響？

（1）在信号源内阻一定的情況下，當負載的電阻大于内阻時，且越來越大時，雖然内阻消耗的能量小于負載，但總信号功率下降，負載得到的信号功率要下降，用數學的觀點說就是“減函數”；

（2）在信号源内阻一定的情況下，當負載的電阻小于内阻時，且越來越小時，雖然總信号功率上升，但内阻消耗的能量大于負載，負載得到的信号功率要下降，用數學的觀點說就是“增函數”；

（3）在信号源内阻一定的情況下，隻有當負載的電阻等于内阻時，内阻消耗的能量等于負載的能量，負載得到的信号功率最大，是總信号功率的50%，用數學的觀點說就是“最大值”；

三、電壓源要求内阻越小越好，電流源要求内阻越大越好！

1、在對複雜電路分析求解時，我們要把實際電源電路等效化間成理想電源；實際電源的主要參數就是内阻和電動勢；而理想化的電源有兩種：

（1）一種是電壓源，在電路中有不變的端電壓，又叫恒壓源；

（2）一種是電流源，在電路中有不變的電流，又叫恒流源；把電路中的實際電源直接換成理想電源，是不等效的；可以把實際電源等效變化成一個電壓源串聯一個内阻，或者等效成一個電流源并聯一個電阻；經過等效變化，使電路的各元件之間的關系變成間單的串并聯關系，進而把複雜電路化成簡單電路；

2、如何了解“理想的恒壓源、恒流源”呢？我們大家都知道實際電源：

（1）有内阻；

（2）有不變的電動勢；

（3）在電路中端電壓、端電流随負載而變化；

3、在什麼情況下可以把實際電源等效化成“理想的恒壓源、恒流源”？

（1）當電路的負載電阻與内阻相比大的多，或者說内阻小的多可以忽略不計時，可以看成端電壓恒定的電壓源；

（2）當電路的負載電阻與内阻相比小的多，或者說内阻大的多到無窮大時，可以看成端電流恒定的電流源；舉例說，在三極管放大電路中，集電極電流與負載大小無關，可以看成電流源；

4、“電壓源要求内阻越小越好，電流源要求内阻越大越好”的說法不妥，應該說成：

（1）内阻越小的實際電源越接近恒壓源；

（2）内阻越大的實際電源越接近恒流源；

（3）或者說恒壓源可以了解成内阻越小越好的實際電源；

（4）或者說恒流源可以了解成内阻越大越好的實際電源；

轉載于：http://murata.eetrend.com/article/2017-08/1000602.html