Fontes Independentes de Tensão e Corrente
Uma tensão é um dispositivo que fornece uma diferença constante ou variável de potencial elétrico entre seus terminais. Uma fonte de corrente é um dispositivo que fornece uma corrente constante ou variável através de seus terminais. Tanto as fontes de tensão quanto as fontes de corrente são essenciais para alimentar diversos circuitos e dispositivos elétricos.
No entanto, nem todas as fontes são iguais. Dependendo de como se comportam e interagem com outros elementos do circuito, as fontes podem ser classificadas em duas categorias principais: independentes e dependentes.
O que é uma Fonte de Tensão ou Corrente Independente?
Uma fonte independente é uma fonte que não depende de nenhuma outra quantidade no circuito. Sua tensão ou corrente de saída é fixada por suas próprias características e não muda com a carga ou qualquer outra condição do circuito.
Uma fonte de tensão independente mantém uma tensão especificada entre seus terminais, independentemente da corrente que flui através dela. Uma fonte de corrente independente mantém uma corrente especificada através de seus terminais, independentemente da tensão entre eles.
As fontes independentes podem ser constantes ou variáveis no tempo. Uma fonte constante fornece um valor fixo de tensão ou corrente durante sua operação. Uma fonte variável no tempo fornece um valor de tensão ou corrente que muda de acordo com uma função do tempo, como uma onda senoidal, um pulso ou uma rampa.
Os símbolos usados para representar fontes independentes são mostrados abaixo. A seta dentro do círculo indica a direção da corrente para as fontes de corrente e a polaridade da tensão para as fontes de tensão.
Alguns exemplos de fontes independentes são baterias, células solares, geradores, alternadores, etc.
O que é uma Fonte de Tensão ou Corrente Dependente?
Uma fonte dependente é uma fonte que depende de outra quantidade no circuito. Sua tensão ou corrente de saída é uma função da tensão ou corrente de outra parte do circuito. Uma fonte dependente também é chamada de fonte controlada.
Uma fonte dependente pode ser controlada por tensão ou corrente. Uma fonte controlada por tensão tem sua saída determinada pela tensão entre outro elemento no circuito. Uma fonte controlada por corrente tem sua saída determinada pela corrente através de outro elemento no circuito.
Uma fonte dependente também pode ser dependente de tensão ou corrente. Uma fonte dependente de tensão fornece uma tensão de saída que é proporcional à tensão ou corrente de controle. Uma fonte dependente de corrente fornece uma corrente de saída que é proporcional à tensão ou corrente de controle.
Os símbolos usados para representar fontes dependentes são mostrados abaixo. A forma de diamante indica que a fonte é dependente. A seta dentro do diamante indica a direção da corrente de saída para as fontes de corrente e a polaridade da tensão de saída para as fontes de tensão. A seta fora do diamante indica a direção da corrente de controle para as fontes controladas por corrente e a polaridade da tensão de controle para as fontes controladas por tensão.
Alguns exemplos de fontes dependentes são amplificadores, transistores, amplificadores operacionais, etc.
As fontes dependentes também podem ser constantes ou variáveis no tempo, dependendo de se a quantidade de controle é constante ou variável no tempo.
O que é uma Fonte de Tensão ou Corrente Ideal?
Uma fonte ideal é um conceito teórico que representa um comportamento idealizado de uma fonte. Uma fonte ideal não possui resistência interna elétrica ou impedância e pode fornecer potência infinita ao circuito.
Uma fonte de tensão ideal mantém uma tensão constante entre seus terminais, independentemente da impedância da carga ou da corrente. Uma fonte de corrente ideal mantém uma corrente constante através de seus terminais, independentemente da impedância da carga ou da tensão.
Os símbolos usados para representar fontes ideais são os mesmos usados para fontes independentes, exceto que não há indicação de qualquer resistência ou impedância interna.
Não existe exemplo prático de uma fonte ideal, mas algumas fontes reais podem ser aproximadas como fontes ideais sob certas condições. Por exemplo, uma bateria pode ser considerada uma fonte de tensão ideal quando sua resistência interna é negligenciável em comparação com a resistência da carga. Da mesma forma, uma célula fotovoltaica pode ser considerada uma fonte de corrente ideal quando sua resistência interna é negligenciável em comparação com a resistência da carga.
Como Converter Entre Fontes de Tensão e Corrente?
Qualquer fonte real pode ser representada como uma fonte de tensão ou uma fonte de corrente com uma resistência ou impedância interna equivalente. Isso significa que qualquer fonte de tensão pode ser convertida em uma fonte de corrente equivalente e vice-versa.
Para converter uma fonte de tensão em uma fonte de corrente equivalente, precisamos encontrar dois parâmetros: a corrente de saída e a resistência interna da fonte de corrente.
A corrente de saída da fonte de corrente equivalente é igual à corrente de curto-circuito da fonte de tensão original. Isso significa que precisamos encontrar a corrente que flui pelos terminais da fonte de tensão original quando eles estão conectados por um fio com resistência zero.
A resistência interna da fonte de corrente equivalente é igual à resistência em circuito aberto da fonte de tensão original. Isso significa que precisamos encontrar a resistência entre os terminais da fonte de tensão original quando eles estão desconectados de qualquer carga.
Para converter uma fonte de corrente em uma fonte de tensão equivalente, precisamos encontrar dois parâmetros: a tensão de saída e a resistência interna da fonte de tensão.
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