Fuente de voltaje: ¿Qué es
¿Qué es una fuente de voltaje?
Una fuente de voltaje se define como un dispositivo que suministra energía eléctrica a un circuito conectado. En términos más simples, es como una fuerza de empuje que mantiene los electrones en movimiento continuo a través del cable al que está conectada. Piensa en ella como una bomba en un sistema de agua, solo que esta bomba es para electrones en un cable. Esta fuente de voltaje se utiliza comúnmente en muchos dispositivos y sistemas eléctricos.
Una fuente de voltaje generalmente viene como un dispositivo de dos terminales, lo que significa que tiene dos puntos de conexión: uno para los electrones entrantes y otro para los salientes. Este concepto forma la base de nuestro uso diario de electricidad, alimentando desde tu teléfono móvil hasta tus electrodomésticos de cocina.
Tipos de fuentes de voltaje
Los principales tipos de fuentes de voltaje incluyen:
Fuente de voltaje independiente: Son de dos subtipos – Fuente de voltaje directo y Fuente de voltaje alterno.
Fuente de voltaje dependiente: Son de dos subtipos – Fuente de voltaje controlada por voltaje y Fuente de voltaje controlada por corriente.
Fuente de voltaje independiente
Una fuente de voltaje independiente puede entregar un voltaje constante (fijo o variable con el tiempo) al circuito y no depende de ningún otro elemento o cantidad en el circuito.
Fuente de voltaje directo o fuente de voltaje invariante en el tiempo
La fuente de voltaje que puede producir o entregar un voltaje constante voltaje como salida se denomina fuente de voltaje directo. El flujo de electrones será en una dirección, es decir, la polaridad siempre será la misma. El movimiento de electrones o corrientes será siempre en una dirección. El valor del voltaje no variará con el tiempo. Ejemplo: generador DC, batería, celdas, etc.
Fuente de voltaje alterno
La fuente de voltaje que puede producir o entregar un voltaje alterno como salida se denomina fuente de voltaje alterno. Aquí, la polaridad se invierte a intervalos regulares. Este voltaje hace que la corriente fluya en una dirección durante un tiempo y después en una dirección diferente durante otro tiempo. Esto significa que es variable en el tiempo. Ejemplo: convertidor DC a AC, alternador, etc.
Fuente de voltaje dependiente o controlada
La fuente de voltaje que entrega un voltaje de salida que no es constante o fijo y que siempre depende de otras cantidades, como el voltaje o la corriente en cualquier otra parte del circuito, se denomina fuente de voltaje dependiente.
Tienen cuatro terminales. Cuando la fuente de voltaje depende del voltaje en cualquier otra parte del circuito, entonces se llama Fuente de voltaje controlada por voltaje (FVVV).
Cuando la fuente de voltaje depende de corriente en cualquier otra parte del circuito, entonces se llama Fuente de voltaje controlada por corriente (FVVC) (se muestra en la figura a continuación).
Fuente de voltaje ideal
La fuente de voltaje puede entregar un voltaje constante al circuito y también se refiere a ella como una fuente de voltaje independiente ya que es independiente de la corriente que el circuito consume. El valor de la resistencia interna es cero aquí. Es decir, no se desperdicia potencia debido a la resistencia interna.
A pesar de la resistencia de carga o la corriente en el circuito, esta fuente de voltaje proporcionará un voltaje constante. Funciona como una fuente de voltaje 100% eficiente. Todo el voltaje de la fuente de voltaje ideal puede caer perfectamente en la carga del circuito.
Para entender una fuente de voltaje ideal, podemos tomar como ejemplo un circuito como el mostrado arriba. La batería mostrada aquí es una fuente de voltaje ideal que entrega 1.7V. La resistencia interna RIN = 0Ω. La resistencia de carga en el circuito RLOAD = 7Ω. Aquí, podemos ver que la carga recibirá todo el 1.7V de la batería.
Fuente de voltaje real o práctica
A continuación, podemos considerar un circuito con una fuente de voltaje práctica que
