منبع ولتاژ و منبع جریان
تعریف منبع الکتریکی
منبع دستگاهی است که انرژی مکانیکی، شیمیایی، حرارتی یا اشکال دیگر انرژی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. به عنوان یک عنصر فعال شبکه، هدف آن تولید انرژی الکتریکی است.
در شبکههای الکتریکی، انواع اصلی منابع شامل منابع ولتاژ و منابع جریان هستند:
منابع جریان و ولتاژ به منابع ایدهآل و عملی تقسیمبندی میشوند.
منبع ولتاژ
منبع ولتاژ یک دستگاه دوطرفه است که ولتاژ ثابتی در هر لحظه حفظ میکند، مستقل از جریانی که از آن گرفته میشود. این به منبع ولتاژ ایدهآل گفته میشود که مقاومت داخلی صفر دارد.
در عمل، منابع ولتاژ ایدهآل وجود ندارند. منابعی با مقاومت داخلی ذاتی منبع ولتاژ عملی نامیده میشوند. این مقاومت داخلی باعث سقوط ولتاژ میشود و ولتاژ پایانی را کاهش میدهد. کوچکتر بودن مقاومت داخلی (r) یک منبع ولتاژ، رفتار آن را به یک منبع ایدهآل نزدیکتر میکند.
نمادهای نمایشی منابع ولتاژ ایدهآل و عملی به شرح زیر هستند:
شکل A زیر نمودار مداری و ویژگیهای یک منبع ولتاژ ایدهآل را نشان میدهد:
شکل B زیر نمودار مداری و ویژگیهای یک منبع ولتاژ عملی را نشان میدهد:
مثالهایی از منابع ولتاژ
مثالهای رایج منابع ولتاژ شامل باتریها و ژنراتورهای متناوب هستند.
منبع جریان
منابع جریان نیز به نوع ایدهآل و عملی تقسیمبندی میشوند.
منبع جریان ایدهآل
منبع جریان ایدهآل یک عنصر مداری دوطرفه است که جریان ثابتی به هر مقاومت بار متصل به طرفین خود تحویل میدهد. قابل ذکر است که جریان تحویل داده شده مستقل از ولتاژ بین طرفین منبع است و مقاومت داخلی بینهایت دارد.
منبع جریان عملی
منبع جریان عملی به عنوان یک منبع جریان ایدهآل موازی با یک مقاومت مدلسازی میشود. این مقاومت موازی برای حساب کردن محدودیتهای دنیای واقعی، مانند تریک جریان یا از دست دادن داخلی، مورد استفاده قرار میگیرد. نمادهای نمایشی به شرح زیر هستند:
شکل C زیر ویژگیهای آن را نشان میدهد.
شکل D زیر ویژگیهای منبع جریان عملی را نشان میدهد.
مثالهایی از منابع جریان شامل سلولهای فتوالکتریک و جریانهای جامعهای ترانزیستورها هستند.
