Diferencia entre fuentes de corriente y tensión

Se supone que una fuente de voltaje entrega energía con un voltaje terminal específico que no depende de la corriente de la fuente. Por otro lado, se supone que una fuente de corriente entrega energía con una corriente específica a través de los terminales.

Tanto las fuentes de corriente como las de voltaje son ideales. En la práctica, representamos una fuente de voltaje real como una fuente de voltaje ideal en serie con una resistencia y una fuente de corriente real como una fuente de corriente ideal en paralelo con una resistencia.

Mis mejores deseos.

Su analogía con el flujo de agua a través de una tubería es correcta. En esa analogía, una fuente de voltaje corresponde a una bomba que genera una presión específica, y una fuente de corriente corresponde a una bomba que genera un desplazamiento de agua específico (volumen por segundo).

Para decirlo de manera ligeramente diferente, en la escuela secundaria de física hace más de cincuenta años aprendimos que en la analogía del agua el voltaje corresponde a la presión que corresponde a la altura de la cabeza en el sistema de agua. Por supuesto, esto corresponde a CC y nuestros enchufes de pared son CA. Pero el voltaje es fijo, por lo que son fuentes de voltaje, al igual que nuestras tuberías de agua son fuentes de presión fija. Regulamos el flujo de agua girando válvulas (grifos) para cambiar el tamaño de la abertura. Regulamos el flujo de corriente, digamos en una estufa eléctrica o una luz con un regulador de intensidad cambiando la resistencia. En cada caso, el control actúa como un cuello de botella en el sistema de tuberías.

Una fuente de voltaje proporciona un voltaje constante pero una corriente variable y una fuente de corriente proporciona una corriente constante y una corriente variable con una carga dada.

Si lo piensas desde el punto de vista práctico, es

Fuente de voltaje = voltaje estabilizado (fijo). Eso es lo que normalmente esperamos ver como fuente de energía.

Fuente de corriente = corriente estabilizada (fija). Este tipo de fuente aumentará/disminuirá su voltaje de salida para igualar la corriente requerida. Esto se utiliza para alimentar dispositivos no lineales como LED, láseres, tubos de descarga de gas.

Quizás sea más fácil considerar una batería como fuente de voltaje sin resistencia interna.
Dentro de la batería una reacción química mantiene una diferencia de potencial constante$V_b$a través de los terminales de la fuente de voltaje.
Ahora conecte otra fuente de voltaje$V_s$y una resistencia$R$a través de los terminales de la batería con los terminales negativos de la batería y la fuente de voltaje conectados entre sí y luego una corriente$I_b$fluye en el circuito.

Aplicando la ley de voltaje de Kirchhoff se obtiene

$V_b - V_s = I_b R$

Si$V_b > V_s$entonces la corriente$I_b$sale del terminal positivo de la batería.
Cambiar el valor de la resistencia del resistor no cambia la diferencia de potencial entre los terminales de la batería.

Si$V_b<V_s$entonces la corriente fluye hacia el terminal positivo de la batería pero el voltaje a través de los terminales no cambia incluso cuando la resistencia$R$y por lo tanto la corriente$I$cambios.

Puede interpretar esto como que la batería se recarga con energía eléctrica que se bombea a la batería e invierte el proceso químico dentro de la batería.
Entonces, la energía eléctrica fluye hacia la batería.

Ahora, un análisis similar para una fuente de corriente arroja el hecho de que la diferencia de potencial a través de una fuente de corriente tiene que seguir la diferencia de potencial que le impone un circuito externo.$V_b = V_s$mientras mantiene una corriente constante.
La interpretación de este efecto es un poco más difícil de entender, pero en última instancia significa que cuando la terminal de la fuente de corriente de la que fluye la corriente tiene un potencial negativo en relación con la otra terminal de la fuente de corriente (los signos positivo y negativo en el diagrama está invertido) la energía eléctrica fluye hacia la fuente de corriente y quizás una vez más está recargando una batería que es parte del circuito de la fuente de corriente.

La fuente de voltaje es como una bomba que crea una presión específica bajo la cual fluye el agua en la tubería. A medida que aumenta el diámetro, se puede transmitir una gran cantidad de agua con la presión máxima, del mismo modo, en un cable de gran diámetro, fluye una gran cantidad de corriente con el voltaje máximo. El enchufe eléctrico tiene una disposición de orificio de enchufe que se usa para transferir energía eléctrica de un circuito a otro.