Sjálfstæð spennu- og straumavirki

Spenna er tæki sem býður upp á fast eða breytilega rafmagnsspenning á milli endapunkta sína. Straumspenna er tæki sem býður upp á fast eða breytilega rafmagnsstraum á milli endapunkta sína. Bæði spennu- og straumspennur eru nauðsynlegar til að gera rafkerf og tæki að virka.

Ekki allar spennur eru eins. Ef við skoðum hvernig þær gerast og verka saman við aðrar hluti í kerfi, getum við skipt þeim í tvær helstu flokkana: óháðar og háðar.

Hvað er óháð spenna eða straumspenna?

Óháð spenna er spenna sem ekki fer eftir neinu öðru stærði í kerfinu. Úttaksspenna eða -straumur hennar er fastlögð af eigin eiginleikum hennar og fer ekki eftir því hvaða timabilið er eða hvaða forsendur eru í kerfinu.

Óháð spenna hefur ákveðna spennu á milli endapunkta sinna óhætta hvaða straumur fer í gegnum hana. Óháð straumspenna hefur ákveðinn straum á milli endapunkta sinna óhætta hvaða spenna er á milli endapunkta hennar.

Óháðar spennur geta verið jafnvel eða tímaþróun. Jafnvel spenna veitir fast gildi á spennu eða straumi í löngu. Tímaþróun spenna veitir breytandi gildi á spennu eða straumi eftir falli af tíma, svo sem sínusbili, plöss eða rampa.

Táknið sem notað er til að lýsa óháðum spennum er sýnt hér fyrir neðan. Ör innan hringsins bendir á stefnu straumsins fyrir straumspennur og spennustefnu fyrir spennuspennur.

Dæmi um óháðar spennur eru bateryjur, sólceljar, kraftgerðir, viftur, o.fl.

Hvað er háð spenna eða straumspenna?

Háð spenna er spenna sem fer eftir öðru stærði í kerfinu. Úttaksspenna eða -straumur hennar er fall af spennu eða straumi annars hlutar í kerfinu. Háð spenna er einnig kölluð stýrt spenna.

Háð spenna getur verið spennu- eða straumstýrð. Spennustýrð spenna hefur úttak sem er ákvörðað af spennu á annað hvort hlut í kerfinu. Straumstýrð spenna hefur úttak sem er ákvörðað af straumi í annað hvort hlut í kerfinu.

Háð spenna getur verið spennu- eða straumháð. Spennuháð spenna veitir spennu sem er hlutfallsleg við stýrandi spennu eða straum. Straumháð spenna veitir straum sem er hlutfallsleg við stýrandi spennu eða straum.

Táknið sem notað er til að lýsa háðum spennum er sýnt hér fyrir neðan. Rautahornið bendir á að spennan sé háð. Ör innan rautahornsins bendir á stefnu úttaksstraums fyrir straumspennur og spennustefnu fyrir spennuspennur. Ör utan rautahornsins bendir á stefnu stýrandisstraums fyrir straumstýrðar spennur og spennustefnu fyrir spennustýrðar spennur.

Dæmi um háðar spennur eru forstækktar, transistors, optrair, o.fl.

Háðar spennur geta verið jafnvel eða tímaþróun, eftir því hvort stýrandi stærðin er jafnvel eða tímaþróun.

Hvað er fullkominn spenna eða straumspenna?

Fullkominn spenna er teóretisk hugmynd sem lýsir fullkominni atferli spennu. Fullkominn spenna hefur engan innri viðbót eða móttegund og getur veitt óendanlegt orku í kerfið.

Fullkominn spenna hefur fast spennu á milli endapunkta sinna óhætta hvaða timabil er eða hvaða forsendur eru í kerfinu. Fullkominn straumspenna hefur fastan straum á milli endapunkta sinna óhætta hvaða timabil er eða hvaða forsendur eru í kerfinu.

Táknið sem notað er til að lýsa fullkomnum spennum er sama og fyrir óháðar spennur, nema að engin merking er gefin fyrir innri viðbót eða móttegund.

Það er engin praktísk dæmi um fullkomna spennu, en sumar rafrænar spennur geta verið með fullkomna atferli undir ákveðnum skilyrðum. Til dæmis, getur bateryja verið tekin fyrir fullkominn spenna þegar innri viðbót hennar er sjaldgæf í hlutfalli við töluverða viðbót. Sama má segja um sólcelju sem getur verið tekin fyrir fullkominn straumspenna þegar innri viðbót hennar er sjaldgæf í hlutfalli við töluverða viðbót.

Hvernig á að umbreyta milli spennu og straumspennu?

Allar rafrænar spennur geta verið lýst með spennu eða straumspennu með jafngildri innri viðbót eða móttegund. Þetta þýðir að allar spennur geta verið umbreyttar í jafngildar straumspennur og öfugt.

Til að umbreyta spennu í jafngildar straumspennu þurfum við að finna tvö stök: úttakstraum og innri viðbót straumspennunnar.

Úttakstraumur jafngildrar straumspennunnar er jafn snertingastraumi uprunalegrar spennunnar. Þetta þýðir að við þurfum að finna straum sem fer í gegnum endapunkta uprunalegrar spennunnar þegar þeir eru tengdir með vél með núll viðbót.

Innri viðbót jafngildrar str