소스 변환
소스 변환은 한 종류의 전기 소스를 동등한 다른 대체품으로 교체하는 것을 의미합니다. 실용적인 전압 소스는 동등한 실용적인 전류 소스로 변환될 수 있으며, 그 반대도 가능합니다.
실용적인 전압 소스
실용적인 전압 소스는 이상적인 전압 소스와 내부 저항(교류 회로의 경우 임피던스)이 직렬로 구성되어 있습니다. 이상적인 전압 소스의 경우 이 내부 임피던스는 0이며, 이를 통해 부하 전류에 관계없이 출력 전압이 일정하게 유지됩니다. 예시로는 전지, 배터리, 발전기가 있습니다.
실용적인 전류 소스
실용적인 전류 소스는 이상적인 전류 소스와 내부 저항(교류 회로의 경우 임피던스)이 병렬로 구성되어 있습니다. 이상적인 전류 소스의 경우 이 병렬 임피던스는 무한대로, 이를 통해 부하 전압에 관계없이 출력 전류가 일정하게 유지됩니다. 트랜지스터 같은 반도체 장치는 종종 전류 소스로 모델링됩니다. 직류 또는 교류 전압 소스의 출력은 각각 직류 또는 교류 전류 소스로 언급됩니다.
상호 변환 가능성
전압과 전류 소스는 소스 변환을 통해 서로 변환할 수 있습니다. 예를 들어, 아래 회로를 고려해보세요:
그림 A는 내부 저항 rv와 직렬로 연결된 실용적인 전압 소스를 보여주고, 그림 B는 내부 저항 ri와 병렬로 연결된 실용적인 전류 소스를 보여줍니다.
실용적인 전압 소스의 경우, 부하 전류는 다음 방정식으로 주어집니다:
여기서,
iLv는 실용적인 전압 소스의 부하 전류이다
V는 전압이다
rv는 전압 소스의 내부 저항이다
rL은 부하 저항이다
단자 x-y에 부하 저항 rL이 연결되어 있다고 가정합니다. 마찬가지로, 실용적인 전류 소스의 경우, 부하 전류는 다음과 같이 주어집니다:
iLi는 실용적인 전류 소스의 부하 전류이다
I는 전류이다
ri는 전류 소스의 내부 저항이다
rL은 그림 B에서 단자 x-y 사이에 연결된 부하 저항이다
두 소스는 방정식 (1)과 방정식 (2)을 같게 할 때 동일해집니다
그러나, 전류 소스의 경우, 단자 x-y가 개방(부하가 연결되지 않은 상태)되면, 단자 x-y의 단자 전압은 V = I ×ri입니다. 따라서 다음과 같이 얻습니다:
따라서, 이상적인 전압 V와 내부 저항 rv를 가진 어떤 실용적인 전압 소스라도, 해당 전압 소스는 전류 소스 I와 전류 소스와 병렬로 연결된 내부 저항으로 대체될 수 있습니다.
소스 변환: 전압 소스를 전류 소스로 변환
전압 소스가 저항과 직렬로 연결되어 있고 이를 전류 소스로 변환해야 하는 경우, 저항은 위의 그림에서 보여주는 것처럼 전류 소스와 병렬로 연결됩니다. 여기서 전류 소스 값은 다음과 같습니다:R
위의 회로도에서, 저항과 병렬로 연결된 전류 소스는 저항을 전압 소스와 직렬로 연결하여 전압 소스로 변환될 수 있습니다. 여기서 전압 소스 값은 다음과 같습니다:Vs = Is × R
