Una fuente de
tensión tiene una resistencia muy pequeña,
en tanto que una fuente de corriente tiene una resistencia
interna muy grande. Es por eso que una fuente de
corriente tiene una corriente de salida que no depende
del valor de la resistencia de la carga.
Seguramente que un ejemplo nos
permitirá entender más profundamente
la diferencia entre una fuente de tensión
y una fuente de corriente. La fuente de corriente
más sencilla es la combinación de
una batería y una resistencia Rs muy elevada.
Ver la figura 1.
En este circuito, la corriente
por la carga se puede calcular como:
Il = Vs / (Rs+Rl)
Como RS tiene un valor de 100M
ohm?las resistencias de carga pequeñas tienen
tan solo un pequeño efecto sobre la corriente
circulante. Por ejemplo cuando Rl = 10k ohm?la corriente
por la carga es:
Il = 120V / (100Mohm +
10kohm?= 120 / 100,01Mohm?= 1.2µA
En la figura 2 se puede observar
una gráfica de la corriente por la carga,
en función de la resistencia de carga. Observe
que la corriente por la carga es prácticamente
constante si tomamos un rango de variación
de la carga no mayor a 10k ohm.
En ese caso límite, la corriente
por la carga es el 99 % del valor ideal. En general
se puede considerar que una fuente de corriente
constante es aquella fuente cuya resistencia interna
es, por lo menos, 100 veces mayor que la resistencia
de la carga. Entonces:
Rs > 100 Rl
Esta condición es exactamente
la opuesta a la considerada para una fuente de tensión
constante. Según ella, una fuente de corriente
tiene mejor regulación cuando su resistencia
interna es muy alta, mientras que una fuente de
tensión funciona mejor cuando su resistencia
interna es muy baja.
Las fuentes de tensión son
de uso muy común, las pilas, las baterías,
las fuentes a transformador y rectificador, las
fuentes electrónicas reguladas, todas son
fuentes de tensión. Entonces, donde se usan
las fuentes de corriente, su uso está limitado
a partes internas de los circuitos. Es decir que
existe un símbolo para los generadores de
corrientes que se puede observar en la figura 3.
En la figura 4 se puede observar
el circuito más sencillo en donde se utiliza
una fuente de corriente. Como vemos, la fuente de
corriente está conectada a un simple resistor
Rs. Cuando la corriente Is circula por el resistor,
genera una tensión dada por la ley de Ohm.
Vs = Is x Rs
En este punto el alumno suele preguntarse
qué componente se suele representar con una
fuente de corriente. El componente típicamente
representado como una fuente de corriente es el
transistor bipolar, en donde su corriente es beta
veces la corriente de base que se aplica al transistor
(figura 5).
|