مصدر الجهد ومصدر التيار
تعريف مصدر الكهرباء
المصدر هو جهاز يقوم بتحويل الطاقة الميكانيكية أو الكيميائية أو الحرارية أو أشكال أخرى من الطاقة إلى طاقة كهربائية. كعنصر نشط في الشبكة، يهدف إلى توليد الطاقة الكهربائية.
في الشبكات الكهربائية، أنواع المصادر الرئيسية هي مصادر الجهد ومصادر التيار:
تتم تصنيف مصادر التيار والجهد إلى مصادر مثالية ومصادر عملية.
مصدر الجهد
مصدر الجهد هو جهاز ثنائي الطرف يحافظ على جهد ثابت في أي لحظة، بغض النظر عن التيار المستهلك منه. هذا يسمى مصدر الجهد المثالي، والذي يتميز بمقاومة داخلية صفرية.
عملياً، لا توجد مصادر جهد مثالية. تسمى المصادر ذات المقاومة الداخلية الفطرية بمصادر الجهد العملية. هذه المقاومة الداخلية تسبب انخفاضًا في الجهد، مما يقلل من الجهد النهائي. كلما كانت المقاومة الداخلية (r) لمصدر الجهد أصغر، كان سلوكه أقرب إلى المصدر المثالي.
تمثل الرموز التوضيحية لمصادر الجهد المثالية والمصادر العملية كما يلي:
يوضح الشكل A أدناه مخطط الدائرة وخصائص مصدر الجهد المثالي:
يوضح الشكل B أدناه مخطط الدائرة وخصائص مصدر الجهد العملي:
أمثلة على مصادر الجهد
تشمل الأمثلة الشائعة لمصادر الجهد البطاريات والمولدات الكهربائية.
مصدر التيار
تنقسم مصادر التيار أيضاً إلى أنواع مثالية وعملية.
مصدر التيار المثالي
مصدر التيار المثالي هو عنصر دائرة ثنائي الطرف يقوم بتزويد تيار ثابت لأي مقاومة تحميل متصلة عبر طرفيه. يجدر الذكر أن التيار المزود يبقى مستقلاً عن الجهد عبر طرفي المصدر، ويتميز بمقاومة داخلية لا نهائية.
مصدر التيار العملي
يُنظر إلى مصدر التيار العملي كمصدر تيار مثالي متصل بالتوازي مع مقاومة. هذه المقاومة المتوازية تأخذ بعين الاعتبار القيود الحقيقية، مثل تسرب التيار أو الخسائر الداخلية. تمثل الرموز التوضيحية كما يلي:
يوضح الشكل C أدناه خصائصه.
يوضح الشكل D أدناه خصائص مصدر التيار العملي.
تشمل أمثلة مصادر التيار الخلايا الضوئية والتيار المجمع للمؤثرات العابرة.
