Kaynak Dönüşümü Nedir?
Kaynak Dönüşümü
Kaynak dönüşümü, bir tür elektrik kaynağı başka bir eşdeğer alternatifle değiştirilmesi anlamına gelir. Pratik bir gerilim kaynağı, eşdeğer pratik bir akım kaynağına dönüştürülebilir ve tam tersi de geçerlidir.
Pratik Gerilim Kaynağı
Pratik bir gerilim kaynağı, ideal bir gerilim kaynağı ile dahili bir direnç (veya AC devreleri için impedans) serisi ile oluşur. İdeal bir gerilim kaynağı için bu dahili impedans sıfırdır, yani çıkış gerilimi yük akımından bağımsız olarak sabit kalır. Örnekler arasında piller, bataryalar ve jeneratörler sayılabilir.
Pratik Akım Kaynağı
Pratik bir akım kaynağı, ideal bir akım kaynağı ile paralel bir dahili direnç (veya impedans) ile oluşur. İdeal bir akım kaynağı için bu paralel impedans sonsuzdur, bu da çıkış akımının yük geriliminden bağımsız olarak sabit kalmasını sağlar. Transistör gibi yarı iletken cihazlar genellikle akım kaynakları olarak modellenebilir. DC veya AC gerilim kaynaklarından gelen çıkışlar, sırasıyla doğrudan veya değişen akım kaynakları olarak adlandırılır.
Birbirine Dönüştürülebilirlik
Gerilim ve akım kaynakları, kaynak dönüşümü aracılığıyla birbirine dönüştürülebilir. Aşağıdaki devreyi ele alalım:
Şekil A, dahili bir direnç rv ile seride bulunan pratik bir gerilim kaynağını gösterirken, Şekil B, paralel bir dahili direnç ri ile pratik bir akım kaynağını göstermektedir.
Pratik gerilim kaynağı için, yük akımı aşağıdaki denklemle verilir:
Burada,
iLv, pratik gerilim kaynağı için yük akımıdır
V, gerilimdir
rv, gerilim kaynağının dahili direncidir
rL, yük direncidir
x-y terminallerine bir yük direnci rL bağlı olduğu varsayılmaktadır. Benzer şekilde, pratik akım kaynağı için yük akımı şu şekilde verilir:
iLi, pratik akım kaynağı için yük akımıdır
I, akımdır
ri, akım kaynağının dahili direncidir
rL, Şekil B'de x-y terminaline bağlanan yük direncidir
İki kaynağın aynı olması için, denklem (1) ve denklem (2) eşitlenmelidir
Ancak, akım kaynağı için, x-y terminalleri açık olduğunda (bağlı yük yok), x-y terminalindeki terminal gerilimi V = I ×ri olur. Bu nedenle, elde ederiz:
Bu nedenle, herhangi bir pratik gerilim kaynağı için, ideal bir gerilim V ve dahili direnç rv ile, gerilim kaynağı, dahili dirençle paralel bağlantılı bir akım kaynağı I ile değiştirilebilir.
Kaynak Dönüşümü: Gerilim Kaynağından Akım Kaynağına Dönüşüm
Bir gerilim kaynağı bir dirençle seri bağlantıda olduğunda ve bir akım kaynağına dönüştürülmek istendiğinde, direnç, yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, akım kaynağı ile paralel olarak bağlanır. Burada, akım kaynağı değeri şu şekilde verilir:R
Yukarıdaki devre şemasında, bir dirençle paralel bağlı bir akım kaynağı, dirençin gerilim kaynağı ile seri bağlanmasıyla bir gerilim kaynağına dönüştürülebilir. Burada, gerilim kaynağı değeri şu şekilde verilir:Vs = Is × R
