Uma fonte de tensão é definida como um dispositivo que fornece energia elétrica a um circuito conectado. Em termos mais simples, é como uma força de empurrão que mantém os elétrons se movendo continuamente pelo fio ao qual está conectada. Pense nela como uma bomba em um sistema de água, só que esta bomba é para elétrons em um fio. Esta fonte de tensão é comumente usada em muitos dispositivos e sistemas elétricos.
Uma fonte de tensão geralmente vem como um dispositivo de dois terminais, o que significa que tem dois pontos de conexão – um para os elétrons entrantes e outro para os saíntes. Este conceito forma a base do nosso uso diário de eletricidade, alimentando tudo, desde seu telefone móvel até seus eletrodomésticos da cozinha.
Os principais tipos de fontes de tensão incluem:
Fonte de Tensão Independente: Elas são de dois subtipos – Fonte de Tensão Direta e Fonte de Tensão Alternada.
Fonte de Tensão Dependente: Elas são de dois subtipos – Fonte de Tensão Controlada por Tensão e Fonte de Tensão Controlada por Corrente.
Uma fonte de tensão independente pode fornecer tensão constante (fixa ou variável no tempo) ao circuito e não depende de nenhum outro elemento ou quantidade no circuito.
A fonte de tensão que pode produzir ou fornecer tensão constante tensão como saída é denominada Fonte de Tensão Direta. O fluxo de elétrons será em uma direção, ou seja, a polaridade sempre será a mesma. O movimento dos elétrons ou correntes será sempre em uma direção. O valor da tensão não mudará com o tempo. Exemplo: gerador DC, bateria, células, etc.
A fonte de tensão que pode produzir ou fornecer tensão alternada como saída é denominada Fonte de Tensão Alternada. Aqui, a polaridade se inverte em intervalos regulares. Esta tensão faz com que a corrente flua em uma direção por um tempo e, depois, em uma direção diferente por outro tempo. Isso significa que é variável no tempo. Exemplo: conversor DC para AC, alternador, etc.
A fonte de tensão que fornece uma tensão de saída que não é constante ou fixa e que sempre depende de outras quantidades, como tensão ou corrente em qualquer outra parte do circuito, é denominada fonte de tensão dependente.
Elas têm quatro terminais. Quando a fonte de tensão depende da tensão em qualquer outra parte do circuito, então ela é chamada de Fonte de Tensão Controlada por Tensão (FTCT).
Quando a fonte de tensão depende da corrente em qualquer outra parte do circuito, então ela é chamada de Fonte de Tensão Controlada por Corrente (FTCC) (mostrada na figura abaixo).
A fonte de tensão pode fornecer tensão constante ao circuito e também é referida como uma fonte de tensão independente, pois é independente da corrente que o circuito retira. O valor da resistência interna resistência é zero aqui. Ou seja, não há desperdício de energia devido à resistência interna.
Apesar da resistência de carga ou corrente no circuito, esta fonte de tensão fornecerá tensão constante. Ela funciona como uma fonte de tensão 100% eficiente. Toda a tensão da fonte de tensão ideal pode cair perfeitamente na carga no circuito.
Para entender uma fonte de tensão ideal, podemos tomar como exemplo um circuito mostrado acima. A bateria mostrada aqui é uma fonte de tensão ideal que fornece 1,7V. A resistência interna RIN = 0Ω. A resistência de carga no circuito RLOAD = 7Ω. Aqui, podemos ver que a carga receberá todos os 1,7V da bateria.