Electrónica básica

Fuentes de corriente

Fuente de corriente ideal
No existe, es ideal como en el anterior caso de la fuente de tensión ideal..

Fuente de corriente real
Son las fuentes que existen en la realidad.

Veamos que ocurre con los diferentes valores de R_L.

Con esto vemos que una fuente de corriente funciona mejor cuando su resistencia interna es muy alta, mientras que una fuente de tensión funciona mejor cuando su resistencia interna es muy baja. La intensidad de carga tiene esta forma:

Fuente de corriente (aproximadamente) constante

Solo se pierde el 1 % en el peor caso. Con esto nos aproximamos a la fuente de corriente ideal. Veamos 2 valores diferentes de R_L.

Resumen

• Fuente de corriente ideal es la que tiene una R_int = 8 y produce en la salida una I_L = cte.
• Fuente de corriente real es la que tiene una determinada R_int. En esta hay pérdida de corriente. El resto de la corriente va a la carga que es la que se aprovecha.
• Fuente de corriente constante es la que tiene una R_int >= 100R_L. La corriente que se pierde por la R_int es como mucho el 1 %, aproximadamente a la ideal, que es el 0 %.

Si tenemos que comparar 2 fuentes de corriente, la mejor será la que tenga una R_int más grande (o sea la más parecida a la ideal,
que tiene una R_int = 8).

 Fuentes ideales

Fuentes independientes

Son aquellas cuyas características no dependen de ninguna otra variable de red, aunque pueden variar con el tiempo.

• Fuente de tensión o voltaje
Aquella en la que el valor de su voltaje es independiente del valor o dirección de la corriente que lo atraviesa.
Impone el voltaje en sus bornas, pero la corriente que lo atraviesa estará impuesta por la red o circuito al que esté conectado.
Representación:



Cuando el voltaje es nulo, la característica I-V es igual a la de una resistencia nula (CORTOCIRCUITO). Es decir, anular un generador de voltaje ideal es sustituirlo por un cortocircuito, o bien, la resistencia interna de un generador ideal de voltaje es nula.
• Fuente de corriente
Son aquellas en las que el valor y la dirección de la corriente que circula a través de ella es independiente del valor y polaridad del voltaje en sus terminales.
Impone la corriente de rama, pero el voltaje en sus bornas estará impuesto por la red a la que esté conectado.
Representación:



Cuando la corriente es nula, la característica I-V es igual a la de una conductancia nula (resistencia infinita, CIRCUITO ABIERTO). Es decir, anular un generador de corriente ideal es sustituirlo por un circuito abierto; su resistencia interna es infinita (conductancia nula).
Las fuentes son elementos activos, aunque pueden absorber energía. EJEMPLO:



Generador 1:  (entrega energía: signo negativo de la potencia)
Generador 2:  (absorbe energía, se está cargando)
Resistencia:  (absorbe energía, disipa calor)
La suma total de potencias es cero (la energía que cede un generador la reciben la resistencia y el otro generador).

Fuentes dependientes o controladas

Son aquellas cuyo valor de salida es proporcional al voltaje o corriente en otra parte del circuito. La tensión o corriente de la que dependen se llama VARIABLE DE CONTROL. La constante de proporcionalidad se denomina GANANCIA.

Existen cuatro tipos:

• Fuente de voltaje controlada por voltaje (FVCV)



• Fuente de voltaje controlada por corriente (FVCC)



• Fuente de corriente controlada por voltaje (FCCV)



• Fuente de corriente controlada por corriente (FCCC)

2. Fuentes no ideales

Las fuentes no ideales incluyen disipación interna, van a tener una resistencia de pérdidas.

• Fuente no ideal de voltaje: fuente de voltaje ideal con una resistencia en serie.



• Fuente no ideal de corriente: fuente de corriente ideal con una resistencia (conductancia) en paralelo.

En realidad, ambos modelos pueden INTERCAMBIARSE en el estudio de circuitos. Para ver esto, conectamos una red arbitraria y vemos su equivalencia:

Se trata de que en ambos casos I₀ y V₀ sean iguales:

Para que ambas ecuaciones sean iguales:

Se puede comprobar que en ambos casos se cumple:

1. El voltaje en circuito abierto es el mismo.
2. La corriente de cortocircuito es la misma.
3. Conectando un resistor arbitrario a sus bornas, se disipa en él la misma potencia.
4. Las fuentes son equivalentes únicamente en lo que se refiere a su comportamiento en los terminales externos (de bornas para afuera). Vamos a ver que la disipación interna de energía es diferente:
   

• CIRCUITO ABIERTO:   - El modelo de fuente de voltaje no disipa.
                                          - El modelo de corriente disipa:



• CORTOCIRCUITO:   - El modelo de fuente de corriente no disipa (voltaje nulo en la resistencia).
                                      - El modelo de voltaje disipa.