ソース変換とは何か
ソース変換
ソース変換とは、ある種類の電源を同等の別の電源に置き換えることを指します。実用的な電圧源は同等の実用的な電流源に、そしてその逆も可能です。
実用的な電圧源
実用的な電圧源は、理想的な電圧源と内部抵抗（または交流回路の場合のインピーダンス）が直列に接続されたものです。理想的な電圧源の場合、この内部インピーダンスはゼロであり、負荷電流に関わらず出力電圧は一定です。セル、バッテリー、発電機などがこれに該当します。
実用的な電流源
実用的な電流源は、理想的な電流源と内部抵抗（またはインピーダンス）が並列に接続されたものです。理想的な電流源の場合、この並列インピーダンスは無限大であり、負荷電圧に関わらず出力電流は一定です。トランジスタなどの半導体デバイスはしばしば電流源としてモデル化されます。直流または交流電源からの出力をそれぞれ直流源または交流源と呼びます。
相互変換可能性
電圧源と電流源は、ソース変換を通じて相互に変換可能です。以下に示す回路を例に考えてみましょう：
図Aは内部抵抗rvと直列に接続された実用的な電圧源を、図Bは内部抵抗riと並列に接続された実用的な電流源を示しています。
実用的な電圧源の場合、負荷電流は以下の式で与えられます：
ここで、
iLvは実用的な電圧源の負荷電流
Vは電圧
rvは電圧源の内部抵抗
rLは負荷抵抗
端子x-y間に負荷抵抗rLが接続されていると仮定します。同様に、実用的な電流源の場合、負荷電流は以下の式で与えられます：
iLiは実用的な電流源の負荷電流
Iは電流
riは電流源の内部抵抗
rLは図Bの端子x-y間に接続された負荷抵抗
方程式(1)と方程式(2)を等しくすると、二つのソースは同一になります。
ただし、電流源の場合、端子x-yが開いている（負荷が接続されていない）とき、端子x-y間の電圧はV = I ×riとなります。したがって、以下の式を得ます：
したがって、理想的な電圧Vと内部抵抗rvを持つ任意の実用的な電圧源は、並列に接続された内部抵抗を持つ電流源Iに置き換えることができます。
ソース変換：電圧源から電流源への変換
電圧源が抵抗と直列に接続され、それを電流源に変換する必要がある場合、抵抗は電流源と並列に接続されます。上記の図に示されています。ここでの電流源の値は以下の通りです：R
上記の回路図では、抵抗と並列に接続された電流源は、抵抗を電圧源と直列に接続することで電圧源に変換することができます。ここでの電圧源の値は以下の通りです：Vs = Is × R
