منبع ولتاژ و منبع جریان
تعریف منبع برق
منبع دستگاهی است که انرژی مکانیکی، شیمیایی، حرارتی یا اشکال دیگر انرژی را به انرژی الکتریکی تبدیل میکند. به عنوان یک عنصر فعال در 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 دو دسته منابع ایدهآل و منابع عملی تقسیمبندی میشوند.
منبع ولتاژ
منبع ولتاژ دستگاه دوطرفهای است که ولتاژ ثابتی را در هر لحظه حفظ میکند، مستقل از جریانی که از آن کشیده میشود. این به عنوان یک منبع ولتاژ ایدهآل شناخته میشود که دارای مقاومت داخلی صفر است.
در عمل، منابع ولتاژ ایدهآل وجود ندارند. منابعی که مقاومت داخلی ذاتی دارند منابع ولتاژ عملی نامیده میشوند. این مقاومت داخلی باعث سقوط ولتاژ میشود که منجر به کاهش ولتاژ پایانهای میشود. هرچه مقاومت داخلی (r) یک منبع ولتاژ کوچکتر باشد، رفتار آن به منبع ایدهآل نزدیکتر میشود.
نمادهای نمایشی منابع ولتاژ ایدهآل و عملی به شرح زیر هستند:
شکل A زیر نمودار مدار و ویژگیهای یک منبع ولتاژ ایدهآل را نشان میدهد:
شکل B زیر نمودار مدار و ویژگیهای یک منبع ولتاژ عملی را نشان میدهد:
نمونههایی از منابع ولتاژ
نمونههای رایج منابع ولتاژ شامل باتریها و ژنراتورهای متناوب هستند.
منبع جریان
منابع جریان نیز به دو نوع ایدهآل و عملی تقسیمبندی میشوند.
منبع جریان ایدهآل
منبع جریان ایدهآل عناصر مداری دوطرفهای است که جریان ثابتی به هر مقاومت بار متصل به پایانههای خود تحویل میدهد. قابل توجه است که جریان تحویل داده شده مستقل از ولتاژ بین پایانههای منبع است و دارای مقاومت داخلی بینهایت است.
منبع جریان عملی
یک منبع جریان عملی به عنوان یک منبع جریان ایدهآل در موازی با یک مقاومت مدلسازی میشود. این مقاومت موازی محدودیتهای دنیای واقعی مانند تеч جریان یا اتلاف داخلی را در نظر میگیرد. نمادهای نمایشی به شرح زیر هستند:
شکل C زیر ویژگیهای آن را نشان میدهد.
شکل D زیر ویژگیهای یک منبع جریان عملی را نشان میدهد.
نمونههای منابع جریان شامل سلولهای فتوالکتریک و جریانهای جامعهگر ترانزیستورها هستند.
