แหล่งกำเนิดแรงดัน: คืออะไร

แหล่งกำเนิดแรงดันคืออะไร

แหล่งกำเนิดแรงดันถูกกำหนดให้เป็นอุปกรณ์ที่ส่งพลังงานไฟฟ้าไปยังวงจรที่เชื่อมต่ออยู่ ในคำพูดที่ง่ายกว่านั้น มันเหมือนกับแรงผลักที่ทำให้อิเล็กตรอนเคลื่อนที่อย่างต่อเนื่องผ่านสายที่เชื่อมต่ออยู่ คิดว่ามันเป็นเหมือนปั๊มในระบบประปา แต่ปั๊มนี้ใช้สำหรับอิเล็กตรอนในสาย แหล่งกำเนิดแรงดันนี้มักใช้ในอุปกรณ์และระบบไฟฟ้าหลายอย่าง

แหล่งกำเนิดแรงดันโดยทั่วไปจะมาในรูปแบบของอุปกรณ์สองขั้ว หมายความว่ามีจุดเชื่อมต่อสองจุด – หนึ่งสำหรับอิเล็กตรอนขาเข้า และหนึ่งสำหรับอิเล็กตรอนขาออก แนวคิดนี้เป็นพื้นฐานของการใช้งานไฟฟ้าประจำวันของเรา ที่ใช้พลังงานจากโทรศัพท์มือถือของคุณไปจนถึงเครื่องใช้ไฟฟ้าในห้องครัว

ประเภทของแหล่งกำเนิดแรงดัน

ประเภทหลักของแหล่งกำเนิดแรงดันประกอบด้วย:

• แหล่งกำเนิดแรงดันอิสระ: แบ่งเป็นสองชนิดย่อย – แหล่งกำเนิดแรงดันตรงและแหล่งกำเนิดแรงดันสลับ

• แหล่งกำเนิดแรงดันที่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม: แบ่งเป็นสองชนิดย่อย – แหล่งกำเนิดแรงดันที่ควบคุมโดยแรงดันและแหล่งกำเนิดแรงดันที่ควบคุมโดยกระแส

แหล่งกำเนิดแรงดันอิสระ

แหล่งกำเนิดแรงดันอิสระสามารถส่งแรงดันคงที่ (คงที่หรือเปลี่ยนแปลงตามเวลา) ไปยังวงจรได้ โดยไม่ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบหรือปริมาณใด ๆ ในวงจร

แหล่งกำเนิดแรงดันตรงหรือแหล่งกำเนิดแรงดันที่ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา

แหล่งกำเนิดแรงดัน ที่สามารถสร้างหรือส่งแรงดันคงที่แรงดันเป็นผลผลิตเรียกว่าแหล่งกำเนิดแรงดันตรง การไหลของอิเล็กตรอนจะอยู่ในทิศทางเดียว ซึ่งขั้วจะมีการเปลี่ยนแปลงเสมอ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือกระแสจะอยู่ในทิศทางเดียวเสมอ ค่าของแรงดันจะไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา ตัวอย่างเช่น เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสตรง, แบตเตอรี่, เซลล์ฯลฯ

แหล่งกำเนิดแรงดันสลับ

แหล่งกำเนิดแรงดันที่สามารถสร้างหรือส่งแรงดันสลับเป็นผลผลิตเรียกว่าแหล่งกำเนิดแรงดันสลับ ที่นี่ ขั้วจะเปลี่ยนทิศทางที่สม่ำเสมอ แรงดันนี้ทำให้กระแสไหลในทิศทางหนึ่งเป็นช่วงเวลาหนึ่ง และหลังจากนั้นในทิศทางอื่นๆ สำหรับช่วงเวลาอื่นๆ ซึ่งหมายความว่ามันเปลี่ยนแปลงตามเวลา ตัวอย่างเช่น ตัวแปลงไฟฟ้ากระแสตรงเป็นกระแสสลับ, เครื่องกำเนิดไฟฟ้าสลับ ฯลฯ

แหล่งกำเนิดแรงดันที่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อมหรือแหล่งกำเนิดแรงดันที่ควบคุมได้

แหล่งกำเนิดแรงดัน ที่ส่งแรงดันผลผลิตที่ไม่คงที่หรือไม่แน่นอน และมักขึ้นอยู่กับปริมาณอื่น ๆ เช่น แรงดันหรือกระแสในส่วนใดส่วนหนึ่งของวงจรเรียกว่าแหล่งกำเนิดแรงดันที่ขึ้นอยู่กับสภาพแวดล้อม

พวกเขามีสี่ขั้ว เมื่อแหล่งกำเนิดแรงดันขึ้นอยู่กับแรงดันในส่วนใดส่วนหนึ่งของวงจร แล้วมันจะเรียกว่า แหล่งกำเนิดแรงดันที่ควบคุมโดยแรงดัน (VCVS)

เมื่อแหล่งกำเนิดแรงดันขึ้นอยู่กับกระแสในส่วนใดส่วนหนึ่งของวงจร แล้วมันจะเรียกว่า แหล่งกำเนิดแรงดันที่ควบคุมโดยกระแส (CCVS) (แสดงในรูปด้านล่าง)

แหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติ

แหล่งกำเนิดแรงดันสามารถส่งแรงดันคงที่ไปยังวงจรและมักเรียกว่าแหล่งกำเนิดแรงดันอิสระเพราะมันไม่ขึ้นอยู่กับกระแสที่วงจรดึงออกมา ค่าของความต้านทานภายในความต้านทานเท่ากับศูนย์ นั่นคือ ไม่มีพลังงานเสียหายจากการต้านทานภายใน

ไม่ว่าความต้านทานโหลดหรือกระแสในวงจรจะเป็นอย่างไร แหล่งกำเนิดแรงดันนี้จะส่งแรงดันคงที่ ทำงานเป็นแหล่งกำเนิดแรงดันที่มีประสิทธิภาพ 100% แรงดันทั้งหมดของแหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติสามารถลดลงอย่างสมบูรณ์ไปยังโหลดในวงจร

เพื่อทำความเข้าใจแหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติ เราสามารถใช้ตัวอย่างวงจรที่แสดงไว้ด้านบน แบตเตอรี่ที่แสดงที่นี่เป็นแหล่งกำเนิดแรงดันแบบอุดมคติที่ส่งแรงดัน 1.7V ความต้านทานภายใน RIN = 0Ω ความต้านทานโหลดในวงจร RLOAD = 7Ω ที่นี่เราสามารถเห็นว่าโหลดจะได้รับแรงดัน 1.7V ทั้งหมดจากแบตเตอรี่

แหล่งกำเนิดแรงดันจริงหรือปฏิบัติ