En spenningkilde defineres som et enhet som leverer elektrisk strøm til et tilkoblet kretssystem. Med andre ord, det er som en drivkraft som holder elektronene i bevegelse gjennom ledningen den er koblet til. Tenk på det som en pumpe i et vannsystem, bare denne pumper elektroner i en ledning. Denne spenningkilden brukes ofte i mange elektriske enheter og systemer.
En spenningkilde er vanligvis en toterminalenheter, noe som betyr at den har to punkter for tilkobling – ett for innkomende elektroner og ett for utgående. Dette konseptet danner grunnlaget for vår daglige bruk av elektrisitet, som driver alt fra mobiltelefonen din til kjøkkenapparatene dine.
De hovedtypene av spenningskilder inkluderer:
Uavhengig spenningkilde: De har to undertyper – Direkte spenningkilde og Vekselspenningkilde.
Avhengig spenningkilde: De har to undertyper – Spenningstyrte spenningkilde og Strømstyrt spenningkilde.
En uavhengig spenningkilde kan levere stabil spenning (fast eller variabel over tid) til kretsen, og den er ikke avhengig av noen andre elementer eller størrelser i kretsen.
Den spenningkilden som kan produsere eller levere konstant spenning som output, kalles direkte spenningkilde. Elektronbevegelsen vil være i én retning, slik at polariteten alltid vil være den samme. Bevegelsen av elektroner eller strøm vil alltid være i én retning. Verdien av spenningen vil ikke endre seg over tid. Eksempel: DC-generator, batteri, celler osv.
Den spenningkilden som kan produsere eller levere vekselspenning som output, kalles vekselspenningkilde. Her snus polariteten med jevne mellomrom. Denne spenningen fører til at strømmen flyter i én retning en stund, og deretter i en annen retning en annen stund. Det betyr at den varierer over tid. Eksempel: DC til AC-konverter, alternator osv.
Den spenningkilden som leverer et outputspenning som ikke er stabil eller fast, og som alltid er avhengig av andre størrelser som spenning eller strøm i en annen del av kretsen, kalles en avhengig spenningkilde.
De har fire terminaler. Når spenningkilden er avhengig av spenning i en annen del av kretsen, kalles det en Spenningstyrt spenningkilde (SSK).
Når spenningkilden er avhengig av strøm i en annen del av kretsen, kalles det en Strømstyrt spenningkilde (SSK) (vist i figuren nedenfor).
Spenningkilden kan levere konstant spenning til kretsen, og den refereres også til som en uavhengig spenningkilde siden den er uavhengig av strømmen som kretsen trekker. Verdien av intern motstand er null her. Det betyr at ingen effekt går tapt på grunn av intern motstand.
Trotz belastningsmotstanden eller strømmen i kretsen, vil denne spenningkilden gi stabil spenning. Den fungerer som en 100% effektiv spenningkilde. All spenning fra den ideelle spenningkilden kan falle perfekt til belastningen i kretsen.
For å forstå en ideell spenningkilde, kan vi ta eksemplet på en krets som vist ovenfor. Batteriet vist her er en ideell spenningkilde som leverer 1.7V. Intern motstand RIN = 0Ω. Motstandsbelastningen i kretsen RLOAD = 7Ω. Her kan vi se at belastningen vil motta alle 1.7V fra batteriet.