Izvor napona definira se kao uređaj koji isporučuje električnu snagu spojenom kolu. U jednostavnijim riječima, to je poput sile koja održava neprekidno kretanje elektrona kroz žicu na koju je spojen. Zamislite ga kao pumpu u sustavu vode, samo što je ova pumpa za elektrone u žici. Taj izvor napona često se koristi u mnogim električnim uređajima i sustavima.
Izvor napona obično dolazi kao dvoterminalni uređaj, što znači da ima dvije točke spoja – jednu za dolazne elektrone i jednu za odlazne. Ovaj koncept čini temelj našeg svakodnevnog korištenja struje, opskrbljujući sve od vašeg mobitela do kućanskih aparata.
Glavne vrste izvora napona uključuju:
Neovisni izvor napona: Postoje dvije podvrste – Izvor stalnog napona i Izvor promjenjivog napona.
Ovisni izvor napona: Postoje dvije podvrste – Izvor napona kontroliran naponom i Izvor napona kontroliran strujom.
Neovisni izvor napona može isporučiti stabilni napon (fiksni ili varijabilan s vremenom) kolu i ne ovisi o drugim elementima ili količinama u kolu.
Izvor napona koji može proizvesti ili isporučiti konstantan napon kao izlaz naziva se Izvor stalnog napona. Kretanje elektrona bit će u jednom smjeru, tj. polaritet uvijek bit će isti. Kretanje elektrona ili struja uvijek bit će u jednom smjeru. Vrijednost napona neće se mijenjati s vremenom. Primjer: DC generator, baterija, Čelije itd.
Izvor napona koji može proizvesti ili isporučiti promjenjivi napon kao izlaz naziva se Izvor promjenjivog napona. Ovdje se polaritet redovito okreće. Taj napon uzrokuje da struja teče u jednom smjeru za vrijeme, a nakon toga u drugom smjeru za drugo vrijeme. To znači da je ovisan o vremenu. Primjer: DC do AC pretvarač, alternator itd.
Izvor napona koji isporučuje izlazni napon koji nije stabilan ili fiksiran i uvijek ovisi o drugim količinama, poput napona ili struje u bilo kojoj drugoj dijelove kolova, naziva se ovisni izvor napona.
Imaju četiri terminala. Kada izvor napona ovisi o naponu u bilo kojoj drugoj dijelovi kolova, tada se naziva Izvor napona kontroliran naponom (IVN).
Kada izvor napona ovisi o strujom u bilo kojoj drugoj dijelovi kolova, tada se naziva Izvor napona kontroliran strujom (INV) (prikazano na slici ispod).
Izvor napona može isporučiti konstantan napon kolu i također se naziva nezavisni izvor napona jer je neovisan o strujnom potraživanju kolova. Vrijednost unutarnjeg otpora je nula. To znači da se nema gubitka snage zbog unutarnjeg otpora.
Uzimajući u obzir otpor opterećenja ili struju u kolu, ovaj izvor napona daje stabilan napon. Funkcionira kao 100% učinkovit izvor napona. Sve napone idealnog izvora napona savršeno padaju na opterećenje u kolu.
Da bismo razumijeli idealni izvor napona, možemo uzeti primjer kola prikazanog iznad. Baterija prikazana ovdje je idealni izvor napona koji isporučuje 1,7V. Unutarnji otpor RIN = 0Ω. Otpor opterećenja u kolu RLOAD = 7Ω. Ovdje možemo vidjeti da će opterećenje primiti cijele 1,7V baterije.