Sorgenti indipendenti di tensione e corrente

Un alimentatore di tensione è un dispositivo che fornisce una differenza di potenziale elettrico costante o variabile tra i suoi terminali. Un alimentatore di corrente è un dispositivo che fornisce una corrente elettrica costante o variabile attraverso i suoi terminali. Entrambi gli alimentatori di tensione e di corrente sono essenziali per alimentare vari circuiti e dispositivi elettrici.

Tuttavia, non tutti gli alimentatori sono uguali. A seconda del loro comportamento e della loro interazione con altri elementi del circuito, gli alimentatori possono essere classificati in due categorie principali: indipendenti e dipendenti.

Cos'è un Alimentatore di Tensione o Corrente Indipendente?

Un alimentatore indipendente è un alimentatore che non dipende da nessun'altra quantità nel circuito. La sua tensione o corrente di uscita è fissata dalle sue caratteristiche e non cambia con il carico o qualsiasi altra condizione del circuito.

Un alimentatore di tensione indipendente mantiene una tensione specifica tra i suoi terminali indipendentemente dalla corrente che scorre attraverso di esso. Un alimentatore di corrente indipendente mantiene una corrente specifica attraverso i suoi terminali indipendentemente dalla tensione tra di essi.

Gli alimentatori indipendenti possono essere costanti o variabili nel tempo. Un alimentatore costante fornisce un valore fisso di tensione o corrente durante la sua operazione. Un alimentatore variabile nel tempo fornisce un valore di tensione o corrente che cambia secondo una funzione del tempo, come una onda sinusoidale, un impulso o una rampa.

I simboli utilizzati per rappresentare gli alimentatori indipendenti sono mostrati di seguito. La freccia all'interno del cerchio indica la direzione della corrente per gli alimentatori di corrente e la polarità della tensione per gli alimentatori di tensione.

Alcuni esempi di alimentatori indipendenti sono le batterie, le celle solari, i generatori, gli alternatori, ecc.

Cos'è un Alimentatore di Tensione o Corrente Dipendente?

Un alimentatore dipendente è un alimentatore che dipende da un'altra quantità nel circuito. La sua tensione o corrente di uscita è una funzione della tensione o della corrente di un'altra parte del circuito. Un alimentatore dipendente è anche chiamato alimentatore controllato.

Un alimentatore dipendente può essere controllato da tensione o da corrente. Un alimentatore controllato da tensione ha la sua uscita determinata dalla tensione su un altro elemento del circuito. Un alimentatore controllato da corrente ha la sua uscita determinata dalla corrente che passa attraverso un altro elemento del circuito.

Un alimentatore dipendente può anche essere dipendente da tensione o da corrente. Un alimentatore dipendente da tensione fornisce una tensione di uscita proporzionale alla tensione o corrente di controllo. Un alimentatore dipendente da corrente fornisce una corrente di uscita proporzionale alla tensione o corrente di controllo.

I simboli utilizzati per rappresentare gli alimentatori dipendenti sono mostrati di seguito. La forma a diamante indica che l'alimentatore è dipendente. La freccia all'interno del diamante indica la direzione della corrente di uscita per gli alimentatori di corrente e la polarità della tensione di uscita per gli alimentatori di tensione. La freccia esterna al diamante indica la direzione della corrente di controllo per gli alimentatori controllati da corrente e la polarità della tensione di controllo per gli alimentatori controllati da tensione.

Alcuni esempi di alimentatori dipendenti sono gli amplificatori, i transistor, gli amplificatori operazionali, ecc.

Gli alimentatori dipendenti possono anche essere costanti o variabili nel tempo, a seconda che la quantità di controllo sia costante o variabile nel tempo.

Cos'è un Alimentatore di Tensione o Corrente Ideale?

Un alimentatore ideale è un concetto teorico che rappresenta un comportamento idealizzato di un alimentatore. Un alimentatore ideale non ha alcuna resistenza o impedenza interna e può fornire potenza infinita al circuito.

Un alimentatore di tensione ideale mantiene una tensione costante tra i suoi terminali indipendentemente dall'impedenza del carico o dalla corrente. Un alimentatore di corrente ideale mantiene una corrente costante attraverso i suoi terminali indipendentemente dall'impedenza del carico o dalla tensione.

I simboli utilizzati per rappresentare gli alimentatori ideali sono gli stessi utilizzati per gli alimentatori indipendenti, tranne che non c'è indicazione di alcuna resistenza o impedenza interna.

Non esiste un esempio pratico di un alimentatore ideale, ma alcuni alimentatori reali possono essere approssimati come alimentatori ideali in certe condizioni. Ad esempio, una batteria può essere considerata un alimentatore di tensione ideale quando la sua resistenza interna è trascurabile rispetto alla resistenza del carico. Analogamente, una cella fotovoltaica può essere considerata un alimentatore di corrente ideale quando la sua resistenza interna è trascurabile rispetto alla resistenza del carico.

Come Convertire tra Alimentatori di Tensione e Corrente?

Ogni alimentatore reale può essere rappresentato come un alimentatore di tensione o un alimentatore di corrente con una resistenza o impedenza interna equivalente. Ciò significa che qualsiasi alimentatore di tensione può essere convertito in un alimentatore di corrente equivalente e viceversa.

Per convertire un alimentatore di tensione in un alimentatore di corrente equivalente, dobbiamo trovare due parametri: la corrente di uscita e la resistenza interna dell'alimentatore di corrente.

La corrente di uscita dell'alimentatore di corrente equivalente è uguale alla corrente di cortocircuito dell'alimentatore di tensione originale. Ciò significa che dobbiamo trovare la corrente che scorre attraverso i terminali dell'alimentatore di tensione originale quando sono collegati da un filo con resistenza zero.

La resistenza interna dell'alimentatore di corrente equivalente è uguale alla resistenza a circuito aperto dell'alimentatore di tensione originale. Ciò significa che dobbiamo trovare la resistenza tra i terminali dell'alimentatore di tensione originale quando sono disconnessi da qualsiasi carico.