Nezavisne izvore napona i struje
Izvor napona je uređaj koji pruža konstantan ili varijabilan napon između svojih terminala. Izvor struje je uređaj koji pruža konstantan ili varijabilan električni tok kroz svoje terminele. Obje vrste izvora su neophodne za opskrbljivanje različitih električnih krugova i uređaja.
Međutim, svi izvori nisu isti. Zavisno od toga kako se ponašaju i interagiraju sa drugim elementima kruga, izvore možemo klasifikovati u dve glavne kategorije: nezavisne i zavisne.
Šta je nezavisan izvor napona ili struje?
Nezavisan izvor je izvor koji ne zavisi od nikakve druge veličine u krugu. Njegov izlazni napon ili tok fiksiran je njihovim sopstvenim karakteristikama i ne menja se sa opterećenjem ili bilo kojom drugom uslovom kruga.
Nezavisan izvor napona održava navedeni napon na svojim terminalima bez obzira na tok koji teče kroz njega. Nezavisan izvor struje održava navedeni tok kroz svoje terminalne bez obzira na napon na njima.
Nezavisni izvori mogu biti konstantni ili vremenski varijabilni. Konstantni izvor pruža fiksnu vrednost napona ili struje tokom svog rada. Vremenski varijabilni izvor pruža promenljivu vrednost napona ili struje prema funkciji vremena, kao što je sinusoidna talasna forma, impulsi ili rampa.
Simboli koji se koriste za predstavljanje nezavisnih izvora prikazani su ispod. Strelica unutar kruga označava smer struje za izvore struje i polaritet napona za izvore napona.
Neki primeri nezavisnih izvora su baterije, solarni čelici, generatori, alternator, itd.
Šta je zavisan izvor napona ili struje?
Zavisan izvor je izvor koji zavisi od druge veličine u krugu. Njegov izlazni napon ili tok je funkcija napona ili toka nekog drugog dela kruga. Zavisan izvor se takođe naziva kontrolisanim izvorom.
Zavisan izvor može biti naponski kontrolisan ili tok-kontrolisan. Naponski kontrolisani izvor ima svoj izlaz određen naponom preko drugog elementa u krugu. Tok-kontrolisani izvor ima svoj izlaz određen tokom kroz drugi element u krugu.
Zavisan izvor može biti takođe naponski zavistan ili tok-zavistan. Naponski zavistan izvor pruža naponski izlaz koji je proporcionalan kontrolnom naponu ili toku. Tok-zavistan izvor pruža tok izlaza koji je proporcionalan kontrolnom naponu ili toku.
Simboli koji se koriste za predstavljanje zavisnih izvora prikazani su ispod. Dijamantasta forma označava da je izvor zavistan. Strelica unutar dijamanta označava smer izlaznog toka za izvore struje i polaritet izlaznog napona za izvore napona. Strelica van dijamanta označava smer kontrolnog toka za tok-kontrolisane izvore i polaritet kontrolnog napona za naponski kontrolisane izvore.
Neki primeri zavisnih izvora su pojačala, tranzistori, operacioni pojačalo, itd.
Zavisni izvori takođe mogu biti konstantni ili vremenski varijabilni, zavisno od toga da li je kontrolna veličina konstantna ili vremenski varijabilna.
Šta je idealni izvor napona ili struje?
Idealni izvor je teoretski koncept koji predstavlja idealizovano ponašanje izvora. Idealni izvor nema unutrašnji otpor ili impedans i može pružiti beskonačnu snagu krugu.
Idealni izvor napona održava konstantan napon na svojim terminalima bez obzira na otpornost opterećenja ili tok. Idealni izvor struje održava konstantan tok kroz svoje terminalne bez obzira na otpornost opterećenja ili napon.
Simboli koji se koriste za predstavljanje idealnih izvora su isti kao oni koji se koriste za nezavisne izvore, osim što nema indikacije o bilo kakvom unutrašnjem otporu ili impedansu.
Nema praktičnog primera idealnog izvora, ali neki realni izvori mogu se aproksimirati kao idealni izvori pod određenim uslovima. Na primjer, baterija se može smatrati idealnim izvorom napona kada je njen unutrašnji otpor zanemarljiv u odnosu na otpornost opterećenja. Slično tome, foto-voltni čelic se može smatrati idealnim izvorom struje kada je njen unutrašnji otpor zanemarljiv u odnosu na otpornost opterećenja.
Kako prevoditi između izvora napona i struje?
Bilo koji realni izvor može biti predstavljen kao izvor napona ili struje sa ekvivalentnim unutrašnjim otporom ili impedansom. To znači da se bilo koji izvor napona može pretvoriti u ekvivalentni izvor struje i obrnuto.
Da bi se izvor napona pretvorio u ekvivalentni izvor struje, potrebno je pronaći dva parametra: izlazni tok i unutrašnji otpor izvora struje.
Izlazni tok ekvivalentnog izvora struje jednak je toku kratkog spoja originalnog izvora napona. To znači da moramo pronaći tok koji teče kroz terminalne originalnog izvora napona kada su oni spojeni žicom sa nultim otporom.
Unutrašnji otpor ekvivalentnog izvora struje jednak je otvorenom krugu otporu originalnog izvora napona. To znači da moramo pronaći otpor između terminala originalnog izvora napona kada su oni odvojeni od bilo kakvog opterećenja.
Da bi se izvor struje pretvorio u ekvivalentni izvor napona, potrebno je pronaći dva parametra: izlazni napon i un
