Fontes de Voltaxe e Corrente Independentes

Unha tensión é un dispositivo que proporciona unha diferenza de potencial eléctrico constante ou variable entre os seus terminais. Unha fonte de corrente é un dispositivo que proporciona unha corrente eléctrica constante ou variable a través dos seus terminais. Ambas as fontes de tensión e corrente son esenciais para alimentar diversos circuitos e dispositivos eléctricos.

No obstante, non todas as fontes son iguais. Dependendo do seu comportamento e interacción con outros elementos do circuito, as fontes poden clasificarse en dúas categorías principais: independentes e dependentes.

Que é unha Fonte de Tensión ou Corrente Independente?

Unha fonte independente é unha fonte que non depende de ningunha outra cantidade no circuito. A súa tensión ou corrente de saída está fixada polas súas propias características e non cambia coa carga ou calquera outra condición do circuito.

Unha fonte de tensión independente mantiñe unha tensión especificada entre os seus terminais independentemente da corrente que fluye a través dela. Unha fonte de corrente independente mantiñe unha corrente especificada a través dos seus terminais independentemente da tensión entre eles.

As fontes independentes poden ser constantes ou variando no tempo. Unha fonte constante proporciona un valor fixo de tensión ou corrente durante a súa operación. Unha fonte variando no tempo proporciona un valor cambiante de tensión ou corrente segundo unha función do tempo, como unha onda sinusoidal, un pulso ou unha rampa.

Os símbolos utilizados para representar as fontes independentes amóstranse a continuación. A frecha dentro do círculo indica a dirección da corrente para as fontes de corrente e a polaridade da tensión para as fontes de tensión.

Algunhas exemplos de fontes independentes son baterías, células solares, xeradores, alternadores, etc.

Que é unha Fonte de Tensión ou Corrente Dependente?

Unha fonte dependente é unha fonte que depende doutra cantidade no circuito. A súa tensión ou corrente de saída é unha función da tensión ou corrente dunha outra parte do circuito. Unha fonte dependente tamén chámase fonte controlada.

Unha fonte dependente pode ser controlada por tensión ou por corrente. Unha fonte controlada por tensión ten a súa saída determinada pola tensión a través doutro elemento no circuito. Unha fonte controlada por corrente ten a súa saída determinada pola corrente a través doutro elemento no circuito.

Unha fonte dependente tamén pode ser dependente de tensión ou de corrente. Unha fonte dependente de tensión proporciona unha saída de tensión proporcional á tensión ou corrente de control. Unha fonte dependente de corrente proporciona unha saída de corrente proporcional á tensión ou corrente de control.

Os símbolos utilizados para representar as fontes dependentes amóstranse a continuación. A forma de diamante indica que a fonte é dependente. A frecha dentro do diamante indica a dirección da corrente de saída para as fontes de corrente e a polaridade da tensión de saída para as fontes de tensión. A frecha fóra do diamante indica a dirección da corrente de control para as fontes controladas por corrente e a polaridade da tensión de control para as fontes controladas por tensión.

Algunhas exemplos de fontes dependentes son amplificadores, transistores, amplificadores operacionais, etc.

As fontes dependentes tamén poden ser constantes ou variando no tempo, dependendo de se a cantidade de control é constante ou variando no tempo.

Que é unha Fonte de Tensión ou Corrente Ideal?

Unha fonte ideal é un concepto teórico que representa un comportamento idealizado dunha fonte. Unha fonte ideal non ten resistencia interna ou impedancia e pode proporcionar potencia infinita ao circuito.

Unha fonte de tensión ideal mantiñe unha tensión constante entre os seus terminais independentemente da impedancia de carga ou corrente. Unha fonte de corrente ideal mantiñe unha corrente constante a través dos seus terminais independentemente da impedancia de carga ou tensión.

Os símbolos utilizados para representar as fontes ideais son os mesmos que os utilizados para as fontes independentes, excepto que non hai indicación de resistencia ou impedancia interna.

Non hai exemplos prácticos dunha fonte ideal, pero algúnsas fontes reais poden aproximarse como fontes ideais baixo certas condicións. Por exemplo, unha batería pode considerarse unha fonte de tensión ideal cando a súa resistencia interna é negligible comparada coa resistencia de carga. Da mesma forma, unha célula fotovoltaica pode considerarse unha fonte de corrente ideal cando a súa resistencia interna é negligible comparada coa resistencia de carga.

Como Converter Entre Fontes de Tensión e Corrente?

Calquera fonte real pode representarse como unha fonte de tensión ou unha fonte de corrente con unha resistencia ou impedancia interna equivalente. Isto significa que calquera fonte de tensión pode converterse nunha fonte de corrente equivalente e viceversa.

Para converter unha fonte de tensión nunha fonte de corrente equivalente, necesitamos atopar dous parámetros: a corrente de saída e a resistencia interna da fonte de corrente.

A corrente de saída da fonte de corrente equivalente é igual á corrente de curto circuito da fonte de tensión orixinal. Isto significa que temos que atopar a corrente que fluye a través dos terminais da fonte de tensión orixinal cando están conectados por un cable con resistencia cero.

A resistencia interna da fonte de corrente equivalente é igual á resistencia de circuito aberto da fonte de tensión orixinal. Isto significa que temos que atopar a resistencia entre os terminais da fonte de tensión orixinal cando están desconectados de calquera carga.

Para converter unha fonte de corrente nunha fonte de tensión equivalente, necesitamos atopar dous parámetros: a tensión de saída e a resistencia interna da fonte de tensión.

A tensión de saída da fonte de tensión equivalente é igual á tensión de circuito aberto da fonte de corrente orixinal. Isto significa que temos que atopar a tensión entre os terminais da fonte de corrente orixinal cando están desconectados de calquera carga.

A resistencia interna da fonte de tensión equivalente é igual á resistencia de curto circuito da fonte de corrente orixinal. Isto significa que temos que atopar a resistencia entre os terminais da fonte de corrente orixinal cando están conectados por un cable con resistencia cero.

Nota que estas conversións só son válidas para circuitos lineais, onde se aplica a lei de Ohm e onde non hai outras fontes no circuito afectando as cantidades de saída ou entrada.