Zdrojová transformace
Zdrojová transformace znamená nahrazení jednoho typu elektrického zdroje ekvivalentní alternativou. Praktický zdroj napětí lze převést na ekvivalentní praktický zdroj proudů a naopak.
Praktický zdroj napětí
Praktický zdroj napětí se skládá z ideálního zdroje napětí v sérii s vnitřním odporom (nebo impedancí pro střídavé obvody). Pro ideální zdroj napětí je tato vnitřní impedance nulová, což znamená, že výstupní napětí zůstává konstantní bez ohledu na zatížení proudem. Příklady zahrnují články, baterie a generátory.
Praktický zdroj proudů
Praktický zdroj proudů se skládá z ideálního zdroje proudů rovnoběžně s vnitřním odporem (nebo impedancí). Pro ideální zdroj proudů je tato rovnoběžná impedance nekonečná, což zajistí, že výstupní proud zůstává konstantní bez ohledu na zatížení napětím. Polovodičové prvky jako tranzistory jsou často modelovány jako zdroje proudů. Výstupy z zdrojů stejnosměrného nebo střídavého napětí jsou označovány jako zdroje stejnosměrného nebo střídavého proudu, podle toho.
Vzájemná transformovatelnost
Zdroje napětí a proudů jsou vzájemně transformovatelné prostřednictvím zdrojové transformace. K ilustraci uvažujme následující obvod:
Obrázek A ukazuje praktický zdroj napětí v sérii s vnitřním odporem rv, zatímco Obrázek B zobrazuje praktický zdroj proudů s rovnoběžným vnitřním odporem ri.
Pro praktický zdroj napětí je zatížení proudu dáno rovnicí:
Kde,
iLv je zatížení proudu pro praktický zdroj napětí
V je napětí
rv je vnitřní odpor zdroje napětí
rL je zatížení odporem
Předpokládá se, že zatížení odporem rL je připojeno mezi terminály x-y. Podobně pro praktický zdroj proudů je zatížení proudu dáno:
iLi je zatížení proudu pro praktický zdroj proudů
I je proud
ri je vnitřní odpor zdroje proudů
rL je zatížení odporem připojené mezi terminálem x-y na obrázku B
Dva zdroje se stávají identickými, když rovnici (1) a rovnici (2) vyrovnáme
Nicméně, pro zdroj proudů, když jsou terminály x-y otevřeny (bez zatížení), je napětí na terminálech x-y V = I ×ri. Proto získáváme:
Proto pro jakýkoli praktický zdroj napětí s ideálním napětím V a vnitřním odporem rv, může být zdroj napětí nahrazen zdrojem proudů I s vnitřním odporem spojeným rovnoběžně se zdrojem proudů.
Zdrojová transformace: Převod zdroje napětí na zdroj proudů
Když je zdroj napětí v sérii s odporem a potřebuje být převeden na zdroj proudů, odporník je připojen rovnoběžně se zdrojem proudů, jak je znázorněno na obrázku výše. Zde je hodnota zdroje proudů dána:R
V obvodovém diagramu výše lze zdroj proudů spojený rovnoběžně s odporem převést na zdroj napětí umístěním odporu v sérii se zdrojem napětí. Zde je hodnota zdroje napětí dána:Vs = Is × R
