电流源是在闭合电路中产生电流的装置。目前，已经发明了大量类型的此类源。每种类型都用于特定目的。
电流源的类型
有以下类型的电流源：
- 机械的;
- 热的;
- 光;
- 化学。
机械源
这些能源将机械能转化为电能。转换是在特殊设备 - 发电机中进行的。主要发电机是涡轮发电机，电机由气体或蒸汽流驱动，水力发电机将落水的能量转化为电能。地球上的大部分电力都是由机械转换器精确产生的。
热源
在这里，热能转化为电能。电流的发生是由于两对接触的金属或半导体（热电偶）之间的温差。在这种情况下，带电粒子从加热区域转移到冷区域。电流的大小直接取决于温差：温差越大，电流越大。基于半导体的热电偶提供的热电功率是双金属热电偶的 1000 倍，因此可以用它们制成电流源。金属热电偶仅用于测量温度。
参考！ 要获得热电偶，您需要连接 2 种不同的金属。
目前，基于放射性同位素自然衰变过程中释放的热量的转换，已经开发出新的元素。这种元素被称为放射性同位素热电发生器。在航天器中，使用钚 238 同位素的发电机已经很好地证明了自己。它在 30 V 的电压下提供 470 W 的功率。由于该同位素的半衰期为 87.7 年，因此发生器的寿命非常长。双金属热电偶用于将热量转化为电能。
光源
随着20世纪末半导体物理学的发展，出现了新的电流源——太阳能电池，将光能转化为电能。它们利用半导体的特性在暴露于光通量时产生电压。这种效应在硅半导体中尤其强烈。但是，这些元件的效率仍然不超过 15%。太阳能电池板已成为航天工业中不可或缺的一部分，并已开始应用于日常生活中。这种电源的价格不断下降，但仍然很高：每 1 瓦功率约 100 卢布。
化学来源
所有化学来源可分为 3 组：
- 电偶
- 电池
- 热的
原电池的工作原理是放置在电解质中的两种不同金属的相互作用。各种化学元素及其化合物可以作为金属对和电解质。元素的类型和特性取决于此。
重要的！ 原电池仅使用一次，即一旦出院，就无法恢复。
有 3 种类型的电流源（或电池）：
- 盐;
- 碱性;
- 锂。
盐或其他“干”电池使用来自金属盐的糊状电解质，放置在锌杯中。阴极是位于杯子中心的石墨锰棒。这种电池的廉价材料和易于制造使它们成为最便宜的。但就特性而言，它们明显不如碱性和锂电池。
碱性电池使用碱的糊状溶液氢氧化钾作为电解质。锌阳极被锌粉取代，这使得增加元件的电流输出和操作时间成为可能。这些元素的服务时间是盐元素的 1.5 倍。
在锂电池中，阳极由碱金属锂制成，这大大增加了运行时间。但与此同时，由于锂的成本相对较高，价格也有所上涨。此外，锂电池可能具有不同的电压，具体取决于正极材料。他们生产电压为 1.5 V 至 3.7 V 的电池。
电池是可以经受许多充电-放电循环的电流源。电池的主要类型有：
- 铅酸;
- 锂离子；
- 镍镉。
铅酸电池由浸入硫酸溶液中的铅板组成。当外部电路闭合时，会发生化学反应，结果铅在阴极和阳极转化为硫酸铅，并形成水。在充电过程中，硫酸铅在阳极被还原为铅，在阴极被还原为二氧化铅。
参考！ 铅锌电池的一个元件产生 2 V 的电压。通过串联元件，您可以获得 2 的倍数的任何电压。例如，在汽车电池中，电压为 12 V，因为。连接 6 个元素。
锂离子电池因锂离子在电解液中作为电的载体而得名。离子源自阴极，阴极由铝箔基材上的锂盐制成。阳极由各种材料制成：石墨、氧化钴和铜箔基材上的其他化合物。
电压取决于所使用的组件，可以从 3 V 到 4.2 V。由于自放电率低和充放电循环次数多，锂离子电池在家用电器中非常受欢迎。
重要的！ 锂离子电池对过度充电非常敏感。因此，要为它们充电，您需要使用专为它们设计的充电器，这些充电器具有内置的特殊电路，可防止过度充电。否则，电池可能会损坏并起火。
在镍镉电池中，阴极由镍盐在钢网上制成，阳极由镉盐在钢网上制成，电解液是氢氧化锂和氢氧化钾的混合物。这种电池的标称电压为 1.37 V。它可以承受 100 到 900 次充放电循环。
参考！ 与锂离子电池不同，镍镉电池可以在放电状态下储存。
热化学元件用作备用电源。它们在比电流密度方面具有出色的特性，但使用寿命短（长达 1 小时）。它们主要用于火箭技术，需要可靠性和短期运行。
重要的！ 最初，热化学源不能产生电流。其中，电解质以固态形式包含，为了使电池进入工作状态，需要加热到 500-600°C。这种加热是通过一种特殊的烟火混合物进行的，该混合物在正确的时间点燃。
真实来源与理想来源的区别
根据物理定律，理想的电源必须具有无限大的内阻，以确保负载中的电流恒定。实际电源具有有限的内阻，这意味着电流取决于外部负载和内阻。
以下是对各种现代电流源的简要总结。从评论中可以看出，迄今为止，已经创建了大量具有适用于任何应用程序的特性的源。
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