Cosa è la trasformazione della sorgente?
Trasformazione della Sorgente
La trasformazione della sorgente si riferisce alla sostituzione di un tipo di sorgente elettrica con un'alternativa equivalente. Una sorgente pratica di tensione può essere convertita in una sorgente pratica di corrente equivalente e viceversa.
Sorgente Pratica di Tensione
Una sorgente pratica di tensione è composta da una sorgente ideale di tensione in serie con una resistenza interna (o impedenza, per i circuiti CA). Per una sorgente ideale di tensione, questa impedenza interna è zero, il che significa che la tensione di uscita rimane costante indipendentemente dalla corrente di carico. Esempi includono celle, batterie e generatori.
Sorgente Pratica di Corrente
Una sorgente pratica di corrente comprende una sorgente ideale di corrente in parallelo con una resistenza interna (o impedenza). Per una sorgente ideale di corrente, questa impedenza parallela è infinita, garantendo che la corrente di uscita rimanga costante indipendentemente dalla tensione di carico. I dispositivi semiconduttori come i transistori sono spesso modellati come sorgenti di corrente. Le uscite dalle sorgenti di tensione CC o CA vengono rispettivamente chiamate sorgenti di corrente continua o alternata.
Trasformabilità Reciproca
Le sorgenti di tensione e di corrente sono reciprocamente trasformabili attraverso la trasformazione della sorgente. Ad esempio, consideriamo il circuito qui sotto:
La Figura A mostra una sorgente pratica di tensione in serie con una resistenza interna rv, mentre la Figura B rappresenta una sorgente pratica di corrente con una resistenza interna parallela ri.
Per la sorgente pratica di tensione, la corrente di carico è data dall'equazione:
Dove,
iLv è la corrente di carico per la sorgente pratica di tensione
V è la tensione
rv è la resistenza interna della sorgente di tensione
rL è la resistenza di carico
Si assume che una resistenza di carico rL sia collegata ai terminali x-y. Analogamente, per la sorgente pratica di corrente, la corrente di carico è data da:
iLi è la corrente di carico per la sorgente pratica di corrente
I è la corrente
ri è la resistenza interna della sorgente di corrente
rL è la resistenza di carico collegata ai terminali x-y nella figura B
Due sorgenti diventano identiche, quando equazioniamo l'equazione (1) e l'equazione (2)
Tuttavia, per la sorgente di corrente, quando i terminali x-y sono aperti (nessun carico collegato), la tensione ai terminali x-y è V = I ×ri. Quindi, otteniamo:
Quindi, per qualsiasi sorgente pratica di tensione con una tensione ideale V e una resistenza interna rv, la sorgente di tensione può essere sostituita da una sorgente di corrente I con la resistenza interna collegata in parallelo con la sorgente di corrente.
Trasformazione della Sorgente: Conversione della Sorgente di Tensione in Sorgente di Corrente
Quando una sorgente di tensione è in serie con una resistenza e deve essere convertita in una sorgente di corrente, la resistenza viene collegata in parallelo con la sorgente di corrente, come illustrato nella figura sopra. Qui, il valore della sorgente di corrente è dato da:R
Nello schema del circuito sopra, una sorgente di corrente collegata in parallelo con una resistenza può essere trasformata in una sorgente di tensione posizionando la resistenza in serie con la sorgente di tensione. Qui, il valore della sorgente di tensione è dato da:Vs = Is × R
