直流電路分析:歐姆與克希荷夫定律

源阻抗(內阻)

沒有任何真實電壓源是完美的。每一個電池、電源供應器、訊號產生器或放大器輸出,行為上都像是隱形地串了一個小電阻,稱為它的源阻抗或內阻。日常的畫面是一台疲憊的抽水機:沒開水龍頭時它顯示全壓,但你一抽出真正的水流,出口的壓力就下垂,因為有一部分推力損失在抽水機自己內部。

結果是:你從電源抽越多電流,它的端電壓就降越多,降的量恰好是「電流乘以內阻」。一顆全新的 9 V 電池若內阻 2 歐姆,沒接東西時仍讀約 9 V,但抽 1 A 時端子下垂到 9 - (1 times 2) = 7 V,少掉的 2 V 降在電池內部變成熱。這個內阻正是電源的戴維寧電阻。

源阻抗決定一個電源有多「硬」或多「軟」、能有用地供出多少電流、在負載下會下垂得多嚴重。它是負載效應的根源,也是最大功率傳輸裡的關鍵項。一個實用的徵兆:電池老化或快沒電時,它的內阻會攀升,這就是為什麼一顆快沒電的電池用電表(幾乎不抽電流)量仍接近額定電壓,卻在真實負載一要電流時瞬間崩塌。

一台桌上電源設在 5 V、內阻 0.1 歐姆,在 2 A 時只下垂到 5 - (2 times 0.1) = 4.8 V,是個很硬的電源。一顆內阻 10 歐姆的鈕扣電池在同樣電流下會崩塌到幾乎為零。

端電壓等於開路電壓減去「電流乘以內阻」。

9 V 電池在負載下不是 9 V;它的內阻吃掉一部分電壓。用電表量到端電壓很高,並不證明電池能供出真實電流。

又称
internal resistanceinternal impedance內阻源電阻