Akım kaynağı (IT), devre elemanları üzerindeki ve kendi üzerindeki voltajdan bağımsız olarak harici bir devreye elektrik akımı sağlayan elektronik bir cihaz olarak düşünülebilir.
IT'nin ayırt edici bir özelliği, büyük (ideal olarak sonsuz büyüklükte) iç direncidir Rext. Neden böyle?
Gücün %100'ünü güç kaynağından yüke aktarmak istediğimizi düşünelim. Bu bir enerji transferidir.
Kaynaktan yüke %100 güç iletmek için, yükün bu gücü alması için devredeki direnci dağıtmak gerekir. Bu işleme akım bölme denir.
Akım her zaman en kısa yolu seçer, en az dirençli rotayı seçer. Bu nedenle, bizim durumumuzda, kaynağı ve yükü, birincisi ikinciden çok daha yüksek bir dirence sahip olacak şekilde düzenlemeliyiz.
Bu, akımın kaynaktan yüke akmasını sağlamak içindir. Bu yüzden bu örnekte sonsuz iç dirence sahip ideal bir akım kaynağı kullanıyoruz. Bu, akımın BT'den en kısa yol boyunca, yani yük üzerinden akmasını sağlar.
ÇünküKaynağın Rext sonsuz büyük, ondan çıkış akımı değişmeyecek (yük direncinin değerindeki değişikliğe rağmen). Akım her zaman IT'nin sonsuz direncinden nispeten düşük dirençli yüke doğru akma eğiliminde olacaktır. Bu, ideal bir kaynağın çıkış akımı grafiğini gösterir.
Sonsuz derecede büyük bir IT dahili direnci ile, yük direnci değerindeki herhangi bir değişikliğin ideal bir kaynağın harici devresinde akan akım miktarı üzerinde hiçbir etkisi yoktur.
Devrede sonsuz direnç baskındır ve akımın değişmesine izin vermez (yük direnci dalgalanmalarına rağmen).
Aşağıda gösterilen ideal akım kaynağı devresine bakalım.
IT sonsuz dirence sahip olduğundan, kaynaktan akan akım, 8Ω yük olan en az dirençli yolunu bulma eğilimindedir. Akım kaynağından (100mA) gelen tüm akım, 8Ω pull-up direncinden geçer. Bu ideal durum, %100 enerji verimliliğine bir örnektir.
Şimdi gerçek BT devresine bakalım (aşağıda gösterildiği gibi).
Bu kaynak, kaynağın tam 100 mA değerine çok yakın bir akım sağlamak için yeterince yüksek olan 10 MΩ'luk bir dirence sahiptir, ancak bu durumda BT gücünün %100'ünü iletmeyecektir.
Bunun nedeni, dahilikaynak direnci akımın bir kısmını alacak ve bu da belirli bir miktarda sızıntıya neden olacaktır.
Belirli bir bölme kullanılarak hesaplanabilir.
Kaynak 100 mA sağlar. Bu akım daha sonra 10 MΩ kaynak ve 8Ω yük arasında paylaşılır.
Basit bir hesaplama ile akımın hangi kısmının yük direncinden geçtiğini belirleyebilirsiniz 8Ω
I=100mA -100mA (8x10-6 MΩ /10MΩ)=99.99mA.
Fiziksel olarak ideal akım kaynakları mevcut olmasa da, özelliklerine yakın gerçek BT'ler oluşturmak için bir model görevi görürler.
Uygulamada, devre çözümlerinde farklılık gösteren çeşitli akım kaynakları kullanılır. En basit BT, kendisine bağlı bir direnç bulunan bir voltaj kaynağı devresi olabilir. Bu seçeneğe dirençli denir.
Bir transistör üzerine çok kaliteli bir akım kaynağı kurulabilir. Ayrıca, sadece bir p-n bağlantısı ve kaynağa bağlı bir kapısı olan bir FET olan ucuz bir ticari FET akım kaynağı da vardır.
