電圧ソース：とは何か

電圧源とは何か

電圧源は、接続された回路に電力を供給する装置として定義されます。単純な言葉で言えば、それは電子が導線を通って継続的に動くための推進力のようなものです。これを水システムのポンプと考えてみてください。ただし、このポンプは導線内の電子用です。この電圧源は多くの電気機器やシステムで一般的に使用されています。

電圧源は通常、二端子デバイスとして提供され、つまり接続点が2つあります。1つは入ってくる電子用、もう1つは出る電子用です。この概念は私たちの日常的な電力使用の基盤を形成しており、携帯電話からキッチン家電まですべてを動かしています。

電圧源の種類

主な電圧源の種類には以下のものがあります：

• 独立電圧源： 直流電圧源と交流電圧源の2つのサブタイプがあります。

• 従属電圧源： 電圧制御電圧源と電流制御電圧源の2つのサブタイプがあります。

独立電圧源

独立電圧源は、一定の電圧（時間とともに固定または変化する）を回路に供給し、その電圧は回路内の他の要素や量に依存しません。

直流電圧源または時間不変電圧源

一定の電圧を出力できる電圧源を直流電圧源と言います。電子の流れは常に同じ方向であり、極性も常に同じです。電子または電流の流れは常に同じ方向です。電圧の値は時間とともに変化しません。例：直流発電機、バッテリー、セルなど。

交流電圧源

交流電圧を出力できる電圧源を交流電圧源と言います。ここでは、極性が定期的に反転します。この電圧により、電流は一定時間一方の方向に流れ、その後別の方向に流れます。つまり、これは時間変動型です。例：DC-ACコンバータ、発電機など。

従属または制御電圧源

出力電圧が一定ではなく、他の部分の電圧や電流に依存する電圧源を従属電圧源と言います。

これらには4つの端子があります。電圧源が他の部分の電圧に依存する場合、それを電圧制御電圧源（VCVS）と呼びます。

電圧源が他の部分の電流に依存する場合、それを電流制御電圧源（CCVS）と呼びます（下図参照）。

理想的な電圧源

電圧源は回路に一定の電圧を供給でき、またそれが回路が引き出す電流に依存しないため、独立電圧源とも呼ばれます。内部抵抗の値はゼロです。つまり、内部抵抗による電力の損失はありません。

負荷抵抗や回路の電流に関わらず、この電圧源は一定の電圧を供給します。これは100%効率的な電圧源として機能します。理想的な電圧源の全電圧は完全に回路の負荷に落ちます。

理想的な電圧源を理解するために、上記の回路を例に挙げることができます。ここで示されているバッテリーは、1.7Vを供給する理想的な電圧源です。内部抵抗RIN = 0Ωです。回路の負荷抵抗RLOAD = 7Ωです。ここでは、負荷がバッテリーの全1.7Vを受け取ることがわかります。

実際のまたは実用的な電圧源

次に、上で説明したような回路に内部抵抗が1Ωの実用的な電圧源を持つ回路を考えることができます。内部抵抗のため、RINに小さな