Bağımsız Gerilim ve Akım Kaynakları
Bir gerilim kaynağı, uçları arasında sabit veya değişken elektrik potansiyel farkı sağlayabilen bir cihazdır. Bir akım kaynağı ise, uçları arasında sabit veya değişken elektrik akımı sağlayabilen bir cihazdır. Hem gerilim hem de akım kaynakları, çeşitli elektrik devreleri ve cihazları için güç sağlamada önemlidir.
Ancak, tüm kaynaklar aynı değildir. Kaynakların diğer devre elemanlarıyla nasıl davrandığına ve etkileşime girdiğine bağlı olarak, kaynaklar iki ana kategoriye ayrılabilir: bağımsız ve bağımlı.
Bağımsız Gerilim veya Akım Kaynağı Nedir?
Bağımsız bir kaynak, devredeki başka bir miktarına bağlı olmayan bir kaynaktır. Çıkış gerilimi veya akımı, yük veya devrenin herhangi bir durumuna bağlı olarak kendi karakteristiklerinden belirlenir ve değişmez.
Bağımsız bir gerilim kaynağı, aracılığından geçen akım ne olursa olsun, uçlarına belirli bir gerilim sağlar. Bağımsız bir akım kaynağı, uçlarındaki gerilim ne olursa olsun, uçlarına belirli bir akım sağlar.
Bağımsız kaynaklar sabit veya zamanla değişebilir olabilir. Sabit bir kaynak, operasyon boyunca gerilim veya akımın sabit bir değerini sağlar. Zamanla değişen bir kaynak, sinus dalgası, darbe veya ramp gibi bir zaman fonksiyonuna göre gerilim veya akımın değişen değerini sağlar.
Bağımsız kaynakları temsil eden simgeler aşağıda gösterilmiştir. Daire içindeki ok, akım kaynakları için çıkış akımının yönünü ve gerilim kaynakları için gerilimin kutuplarını gösterir.
Bağımsız kaynak örnekleri pil, güneş hücresi, jeneratör, alternatör vb. gibidir.
Bağımlı Gerilim veya Akım Kaynağı Nedir?
Bağımlı bir kaynak, devredeki başka bir miktarına bağlı olan bir kaynaktır. Çıkış gerilimi veya akımı, devrenin başka bir kısmındaki gerilim veya akımın bir fonksiyonudur. Bağımlı bir kaynak, kontrol edilen bir kaynak olarak da adlandırılır.
Bağımlı bir kaynak, gerilim-kontrollü veya akım-kontrollü olabilir. Gerilim-kontrollü bir kaynak, çıkışını devrenin başka bir elemanındaki gerilim tarafından belirlenir. Akım-kontrollü bir kaynak, çıkışını devrenin başka bir elemanındaki akım tarafından belirlenir.
Bağımlı bir kaynak, ayrıca gerilim-bağımlı veya akım-bağımlı olabilir. Gerilim-bağımlı bir kaynak, çıkış gerilimini kontrol eden gerilim veya akıma orantılı sağlar. Akım-bağımlı bir kaynak, çıkış akımını kontrol eden gerilim veya akıma orantılı sağlar.
Bağımlı kaynakları temsil eden simgeler aşağıda gösterilmiştir. Elmas şekli, kaynağın bağımlı olduğunu gösterir. Elmas içindeki ok, akım kaynakları için çıkış akımının yönünü ve gerilim kaynakları için çıkış geriliminin kutuplarını gösterir. Elmas dışındaki ok, akım-kontrollü kaynaklar için kontrol eden akımın yönünü ve gerilim-kontrollü kaynaklar için kontrol eden gerilimin kutuplarını gösterir.
Bağımlı kaynak örnekleri amplifikatör, transistör, işlemci amplifikatörü vb. gibidir.
Bağımlı kaynaklar, kontrol eden miktar sabit veya zamanla değişen olduğuna bağlı olarak sabit veya zamanla değişebilir olabilir.
Ideal Gerilim veya Akım Kaynağı Nedir?
İdeal bir kaynak, bir kaynağın idealleştirilmiş davranışını temsil eden teorik bir kavramdır. İdeal bir kaynağın iç direnci veya impedansı yoktur ve devreye sonsuz güç sağlayabilir.
İdeal bir gerilim kaynağı, yük impedansı veya akımı ne olursa olsun, uçlarına sabit bir gerilim sağlar. İdeal bir akım kaynağı, yük impedansı veya gerilimi ne olursa olsun, uçlarına sabit bir akım sağlar.
İdeal kaynakları temsil eden simgeler, bağımsız kaynakları temsil eden simgelerle aynıdır, sadece iç direnç veya impedansın hiçbir işaretlenmesi yoktur.
İdeal bir kaynak örneği yoktur, ancak bazı gerçek kaynaklar belirli koşullar altında ideal kaynaklar olarak yaklaşılabilir. Örneğin, bir pil, iç direnci yük direncine kıyasla ihmal edilebilir olduğunda, ideal bir gerilim kaynağı olarak kabul edilebilir. Benzer şekilde, bir fotovoltaik hücre, iç direnci yük direncine kıyasla ihmal edilebilir olduğunda, ideal bir akım kaynağı olarak kabul edilebilir.
Gerilim ve Akım Kaynakları Arasında Nasıl Dönüştürülür?
Herhangi bir gerçek kaynak, eşdeğer iç direnç veya impedans ile gerilim kaynağı veya akım kaynağı olarak temsil edilebilir. Bu, herhangi bir gerilim kaynağı, eşdeğer bir akım kaynağıya ve tam tersi çevrilebileceği anlamına gelir.
Bir gerilim kaynağını eşdeğer bir akım kaynağına dönüştürmek için, çıkış akımı ve akım kaynağının iç direnci olmak üzere iki parametre bulmamız gerekmektedir.
Eşdeğer akım kaynağının çıkış akımı, orijinal gerilim kaynağının kısa devre akımı ile eşittir. Bu, orijinal gerilim kaynağının uçları sıfır dirençli bir tel ile bağlandığında uçları arasındaki akımı bulmamız gerektiği anlamına gelir.
Eşdeğer akım kaynağının iç direnci, orijinal gerilim kaynağının açık devre direnci ile eşittir. Bu, orijinal gerilim kaynağının uçları herhangi bir yükten ayrıldığında uçları arasındaki direnci bulmamız gerektiği anlamına gelir.
Bir akım kaynağını eşdeğer bir gerilim kaynağına dönüştürmek için, çıkış gerilimi ve gerilim kaynağının iç direnci olmak üzere iki parametre bulmamız gerekmektedir.
Eşdeğer gerilim kaynağının çıkış gerilimi, orijinal akım kaynağının açık
