В расчетах электрических цепей, кроме источников ЭДС, используют источники тока (рис. 1.5).
Источник тока – это такой идеальный источник, который вырабатывает неизменную по величине силу электрического тока (J = const) независимо от нагрузки.
Реальный источник тока – это такой источник, у которого внутреннее сопротивление не равно бесконечности (Rв ≠ ∞).
Докажем, что любому источнику с электродвижущей силой E и внутренним сопротивлением RE (рис. 1.5, а) может быть найден источник тока J с тем же внутренним сопротивлением RE (рис. 1.5, б).
Если U и I в цепях (рис. 1.5) равны, то обведенные контуром части схем эквивалентны.
Пусть сопротивления RВ в цепях (рис. 1.5) одинаковы. В цепи (рис. 1.5, а) ток можно определить по закону Ома:
I = E/(R + Rв). (1.1)
В цепи (рис. 1.5, б) ток равен: I = U/R. С другой стороны: U = (J — R — Rв)/(R + Rв), тогда:
I = U/R = J-Rв/(R + Rв). (1.2)
Сравнивая формулы (1.1) и (1.2), можно убедиться, что E = J — Rв. Это и есть условие эквивалентности источников.
Значит, доказано, что реальному источнику Е, Rв всегда можно найти реальный источник тока J, Rв. Но идеальному источнику Е нельзя найти эквивалентный идеальный источник J, так как внутренние сопротивления у них не могут быть одинаковыми.