Kildeomforming
Kildeomforming refererer til å erstatte en type elektrisk kilde med en ekvivalent alternativ. En praktisk spenningkilde kan omformes til en ekvivalent praktisk strømkilde, og motsatt.
Praktisk spenningkilde
En praktisk spenningkilde består av en ideell spenningkilde i serie med en intern motstand (eller impedans, for AC-kretser). For en ideell spenningkilde er denne interne impedansen null, noe som betyr at utgangsspenningen forbli konstant uavhengig av laststrømmen. Eksempler inkluderer celler, batterier og generatorer.
Praktisk strømkilde
En praktisk strømkilde består av en ideell strømkilde parallelt med en intern motstand (eller impedans). For en ideell strømkilde er denne parallelle impedansen ubegrenset, noe som sikrer at utgangsstrømmen forbli konstant uavhengig av lastspenningen. Halvlederkomponenter som transistorer modelleres ofte som strømkilder. Utganger fra DC- eller AC-spenningkilder refereres til som direkte eller vekslende strømkilder, henholdsvis.
Mutuell omformbarhet
Spenning- og strømkilder er mutuelt omformbare gjennom kildeomforming. For å illustrere, se på kretsen under:
Figur A viser en praktisk spenningkilde i serie med en intern motstand rv, mens figur B viser en praktisk strømkilde med en parallel intern motstand ri.
For den praktiske spenningkilden, er laststrømmen gitt ved ligningen:
Der,
iLv er laststrømmen for den praktiske spenningkilden
V er spenningen
rv er den interne motstanden til spenningkilden
rL er lastmotstanden
Det antas at en lastmotstand rL er koblet over terminalene x-y. På samme måte, for den praktiske strømkilden, er laststrømmen gitt ved:
iLi er laststrømmen for den praktiske strømkilden
I er strømmen
ri er den interne motstanden til strømkilden
rL er lastmotstanden koblet over terminalene x-y i figur B
To kilder blir identiske, når vi liksetter ligning (1) og ligning (2)
Imidlertid, for strømkilden, når terminalene x-y er åpne (ingen last koblet), er terminalspenningen ved x-y V = I ×ri. Dermed får vi:
Derfor, for enhver praktisk spenningkilde med en ideell spenning V og intern motstand rv, kan spenningkilden erstattes med en strømkilde I med den interne motstanden koblet parallelt med strømkilden.
Kildeomforming: Omforming av spenningkilde til strømkilde
Når en spenningkilde er i serie med en motstand og må omformes til en strømkilde, kobles motstanden parallelt med strømkilden, som illustrert i figuren ovenfor. Her er verdien av strømkilden gitt ved:
I kretsskjemaet over, kan en strømkilde koblet parallelt med en motstand omformes til en spenningkilde ved å plassere motstanden i serie med spenningkilden. Her er verdien av spenningkilden gitt ved:Vs = Is × R
