为什么电流源的内阻为无穷大？内阻那么大不是没电流通过了？

为什么电流源的内阻为无穷大？内阻那么大不是没电流通过了？

电路中常用的电源有两种形式，一种是电压源（voltage source），另一种是电流源（current source）。其中，电压源的输出电压保持不变，而其输出电流取决于电路中的负载阻抗；而电流源的输出电流保持不变，其输出电压取决于电路中的负载阻抗。在实际电路设计中，电流源应用广泛。在本文中，我们将详细探讨电流源的内阻为无穷大的原因。

首先，我们先来了解电路中的内阻是什么。内阻又被称为源电阻（source resistance），是指电源输出电压或电流减少的电路中呈现的等效电阻。内阻是由电源中元器件的电性质及结构决定的，可以看作是电源本身所带的“削弱器”，片面地说是限制电能从电源输出的“瓶颈”。内阻的大小与电源中原器件的材料、形状、制作工艺以及等等相关因素有关。

既然我们了解了内阻的概念，那么接下来我们来详细分析一下电流源的内阻为什么是无穷大。

电流源是一种负载电路的理论，电路中的电路元件和负载元件组成了一个闭合的电路。在这个电路中，电源提供了一个恒定的电流，我们可以将它看作一个电流控制器。其输出电流大小和负载阻抗无关，即无论负载阻抗如何变化，电流保持不变，满足了在实际应用中对于恒定电流的需求。这也是电流源与电压源在实际应用中的主要区别。

例如，一个1A的电流源可以用来驱动各种不同的负载，比如一个100欧姆的灯泡或一个线圈电机。无论负载是什么，电流源的输出电流始终保持在1安。

现在，让我们来具体探讨为什么电流源的内阻为无穷大。

首先，假设电流源具有一个有限的内阻，因此在负载中流过的电流将随负载阻抗的变化而变化。换句话说，如果负载阻抗增加，相当于电路中的电阻增加，电路中的总阻值增加，由欧姆定律可以得到，电流变小，电流源也会跟着变小。这有违电流源恒定电流输出的特性。

更进一步地说，如果电流源具有一个有限的内阻，那么当负载阻抗为无穷大时，电路输出电流将为零。这是因为当负载阻抗趋近于无穷大或变为开路时，电路的总阻值趋近于无穷大，电源提供的电压将很快消耗殆尽，并且电路中的总阻抗很高，电流源的输出电流将为零。

为了实现电流源的定义，我们需要一种方式来抵消负载阻抗对电流的影响。这种方式就是将电流源的内阻定义为无穷大。当内阻为无穷大时，电流源的输出电流对于任何有限的负载阻抗都是不变的。这可以通过欧姆定律很容易地证明：对于一个有限的电流源，其内阻为R，输出电流I，输出电压V，当外部电路阻抗为R1时，电路中的电流I1为I1=V/R1；根据欧姆定律，此时在电路间电阻R1上的电压也等于V，因此总的电压降为V+IR，视频中的电路方程即为V+IR=IR1，化简后可得：

I=V/R1+R

现在让我们假设内阻R为无穷大，带入以上等式中，可以得到：

I=V/无穷大+R=V/无穷大 = I

也就是说，当内阻为无穷大时，电流源的输出电流不受负载阻抗的影响。

因此，在实际应用中，我们将电流源的内阻定义为无穷大，以确保电流源可以提供恒定的电流输出，即使在面对不同时刻和负载电阻值变化的情况下也是如此。

总而言之，电流源作为一种特殊的电源，其输出电流率先完成了电路的定义，因此需要一种保证输出电流不受负载阻抗影响的方式，这就要求内阻为无穷大。在实际应用中，通过使用这种不需要外部控制电路就能够实现恒定电流输出的电源来满足各种不同的电路应用需求。