什么是电压源？ – 类型和示例

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在电气和电子电路中，我们必须提供电路运行所需的必要条件。为此，我们使用能量源，如电压源和电流源。能量源是有源电路元件，即这些元件可以提供电路中的功率或功率增益。在本文中，我们将讨论什么是电压源，以及不同类型的电压源。

什么是电压源？

电压源是用于在电路中的两个点之间产生电位差的电路元件。它基本上是一种有源电路元件，它提供电路中所需的必要势能，以迫使电流流过电路。

电压源是一种两端器件，连接在电路中，并为电子（电流）在电路中的运动提供持续的压力。电压源常见的实际例子包括电池、蓄电池、发电机以及其他能够产生电压的设备。

电压源的类型

根据电压的依赖性，电压源主要分为两种类型：

• 独立电压源
• 依赖电压源

在本文的后续部分，我们将详细讨论这两种类型的电压源。

独立电压源

电压不依赖于电路中任何其他电流或电压的电压源称为独立电压源。

根据电压的性质，独立电压源进一步分为两种类型：

• 直流电压源
• 交流电压源

直流电压源

产生恒定极性电压的电压源，即具有固定的正负极，并且这些极性不会随时间变化，称为直流电压源。根据电压的大小，直流电压源可以是“恒压源”或“随时间变化的电压源”。

直流电压源的符号如图 1 所示。

当直流电压源连接到电路中时，它始终迫使电流流过电路，从正极流向负极，这样的电路通常称为直流电路。直流电压源的实际例子包括电池、蓄电池、太阳能电池、直流发电机等。

交流电压源

产生电压大小连续变化且极性周期性变化的电压源称为交流电压源。因此，在交流电压源的情况下，电路中的电流方向以规律的间隔反转，即交流电压导致电流在一个方向上流动一段时间，然后在另一个方向上流动一段时间。

交流电压源的电路符号如上图 1 所示。交流电压源的常见例子包括交流发电机、逆变器等。

依赖电压源

输出电压取决于电路中任何其他电压或电流的电压源称为依赖电压源。依赖电压源也称为受控电压源。

受控电压源分为以下两种类型：

• 电压控制电压源 (VCVS)
• 电流控制电压源 (CCVS)

当电压源的输出电压取决于电路其他任何部分的电压时，则称为电压相关电压源 (VDVS) 或电压控制电压源 (VCVS)。

另一方面，当电压源的输出电压取决于电路其他任何部分的电流时，则称为电流相关电压源 (CDVS) 或电流控制电压源 (CCVS)。

依赖电压源用菱形符号表示，并带有极性标记，如图 2 所示。依赖源用于模拟电子电路。

独立电压源的类型

根据其内部电阻，独立电压源也可以分为以下两种类型：

• 理想电压源
• 实际电压源

理想电压源

内部电阻为零（或阻抗）并且可以向连接的电路提供恒定电压的电压源称为理想电压源。由于理想电压源具有零内部电阻，因此其端子上的电压等于电源电压（或电动势）。这是因为当从理想电压源汲取电流时，由于内部电阻不会产生电压降。关于理想电压源的另一个重要点是，它的效率为 100%，即理想电压源的内部电路中没有功率损耗。

理想电压源的电路符号和电流/电压图如图 3 所示。但是，理想电压源在实践中并不存在，它们只是实际电压源的数学模型，没有内部损耗。

实际电压源

具有有限内部电阻且端子电压随从中汲取的电流增加而下降的电压源称为实际（或真实）电压源。实际电压源的电路符号和电流/电压图如图 4 所示。

从实际电压源的电流/电压图可以看出，当从源汲取的电流增加时，其端子上的电压会下降。这是因为，增加的电流会增加跨内部电阻的电压降。我们在实际电路中使用的所有电压源都是实际电压源，并且具有一定的内部电阻。

结论

在本文中，我们详细讨论了不同类型的电压源。电压源为电气或电子电路提供恒定或可变电压。电压源充当电路的激励系统，为电路的运行提供所需的能量。

根据不同的参数，电压源有几种类型，例如直流电压源、交流电压源、依赖电压源、理想电压源、实际电压源等。电压源的常见例子包括电池、蓄电池、交流发电机、发电机等。