Virna transformacija
Virna transformacija se nanaša na zamenjavo ene vrste električnega vira z ekvivalentno alternativo. Praktični vir napetosti lahko pretvorimo v ekvivalentni praktični tokovni vir in obratno.
Praktični vir napetosti
Praktični vir napetosti sestavlja idealni vir napetosti v seriji s notranjim uporom (ali impedanco za AC krugove). Za idealni vir napetosti je ta notranji upor enak nič, kar pomeni, da izhodna napetost ostane konstantna, ne glede na točno obremenitveno strmo. Primeri so črli, baterije in generatorji.
Praktični tokovni vir
Praktični tokovni vir sestavlja idealni tokovni vir v vzporednosti s notranjim uporom (ali impedanco). Za idealni tokovni vir je ta vzporedni upor neskončen, kar zagotavlja, da izhodni tok ostane konstanten, ne glede na obremenitveno napetost. Polprevodniške naprave, kot so tranzistorji, so pogosto modelirane kot tokovni viri. Izlazi iz DC ali AC virov napetosti se imenujejo direktni ali izmenični tokovni viri, odvisno od vrste vira.
Mutualna preoblikovanljivost
Virji napetosti in toka so medsebojno preoblikovalni skozi virno transformacijo. Za ilustracijo upoštevajmo spodnji krug:
Slika A prikazuje praktični vir napetosti v seriji s notranjim uporom rv, medtem ko Slika B prikazuje praktični tokovni vir z vzporednim notranjim uporom ri.
Za praktični vir napetosti je obremenitveni tok podan z enačbo:
Kjer,
iLv je obremenitveni tok za praktični vir napetosti
V je napetost
rv je notranji upor vira napetosti
rL je obremenitveni upor
Predpostavljamo, da je obremenitveni upor rL povezan na terminalih x-y. Podobno, za praktični tokovni vir, je obremenitveni tok podan z:
iLi je obremenitveni tok za praktični tokovni vir
I je tok
ri je notranji upor tokovnega vira
rL je obremenitveni upor, povezan na terminalih x-y na Sliki B
Dva vira postaneta identična, ko enačbo (1) in enačbo (2) izenačimo.
Vendar, za tokovni vir, ko so terminali x-y odprti (brez obremenitve), je terminalna napetost na x-y V = I ×ri. Torej, dobimo:
Torej, za katerikoli praktični vir napetosti z idealno napetostjo V in notranjim uporom rv, vir napetosti lahko zamenjamo z tokovnim virem I z notranjim uporom, povezanim vzporedno z tokovnim virem.
Virna transformacija: Pretvorba vira napetosti v tokovni vir
Ko je vir napetosti v seriji s uporom in ga želimo pretvoriti v tokovni vir, se upor poveže vzporedno z tokovnim virem, kot je prikazano na zgornji sliki. Vrednost tokovnega vira je podana z: R
Na zgornjem shemi tokovni vir, povezan vzporedno s uporom, lahko pretvorimo v vir napetosti tako, da upor postavimo v serijo z virom napetosti. Vrednost vira napetosti je podana z: Vs = Is × R
