Feszültségi forrás és áramforrás

Elektromos forrás definíciója

A forrás olyan eszköz, amely mechanikai, kémiai, hőtartalmú vagy egyéb formájú energiát átalakít elektromos energiává. Mint aktív hálózati elem, célja az elektromos energia előállítása.

Az elektromos hálózatokban a források fő típusai a feszültségforrások és a áramerőforrások:

• A feszültségforrás jellemzője a gerjesztő függvényként szolgáló elektromotív erő (emf).

• Az áramerőforrás definiálva van egy áramerő gerjesztő függvénnyel.

Az áram- és feszültségforrások tovább kategorizálhatók ideális és gyakorlati forrásokra.

Feszültségforrás

A feszültségforrás egy kétterminális eszköz, amely bármilyen pillanatban állandó feszültséget tart fenn, függetlenül attól, hogy mennyi áramat von le róla. Ez az Ideális Feszültségforrás, amelynek belső ellenállása nulla.

Gyakorlatilag az ideális feszültségforrások nem léteznek. A természetes belső ellenállással rendelkező forrásokat Gyakorlati Feszültségforrásoknak nevezzük. Ez a belső ellenállás feszültségcsökkenést okoz, csökkentve a terminál feszültséget. Minél kisebb a feszültségforrás belső ellenállása (r), annál inkább viselkedik, mint egy ideális forrás.

Az ideális és gyakorlati feszültségforrások szimbolikus ábrázolásai a következők:

Az alábbi Ábra A megmutatja az ideális feszültségforrás áramkör diagramját és jellemzőit:

Az alábbi Ábra B megmutatja a gyakorlati feszültségforrás áramkör diagramját és jellemzőit:

Feszültségforrások példái

A feszültségforrások gyakori példái a tárak és a alternatórok.

Áramerőforrás

Az áramerőforrások hasonlóan oszthatók ideális és gyakorlati típusokra.

Ideális Áramerőforrás

Az ideális áramerőforrás egy kétterminális áramkör-elem, amely állandó áramot szolgáltat bármilyen terhelési ellenállásra, amit a termináljai között kapcsolnak. Jellemzően, a szolgáltatott áram független a forrás termináljai közötti feszültségtől, és végtelen belső ellenállású.

Gyakorlati Áramerőforrás

A gyakorlati áramerőforrás modellezhető egy ideális áramerőforrásként, párhuzamosan egy ellenállással. Ez a párhuzamos ellenállás figyelembe veszi a valós világ korlátait, mint például az áramszivárgást vagy a belső veszteségeket. A szimbolikus ábrázolások a következők:

Az alábbi Ábra C megmutatja a jellemzőit.

Az alábbi Ábra D megmutatja a gyakorlati áramerőforrás jellemzőit.

Az áramerőforrások példái a fényelektromos cellák, illetve tranzisztorok kollektor áramai.